Brevet FR2789531A1 — publié le 20000811

AGENCEMENT DE FILS DE LIAISON D'UN GENERATEUR DE COURANT ALTERNATIF DE VEHICULE La présente invention se rapporte à un générateur de courant alternatif destiné à un véhicule, et particulièrement à un agencement de fils de liaison de stator d'un générateur de courant alternatif. Les documents JP-A-4-165 949 et JP-A-4-26 345 décrivent des générateurs de courant alternatif qui comportent une carcasse, un stator, un rotor, une unité de redresseur, une unité de balais, et un régulateur de tension. Le stator comporte un bobinage de stator triphasé et est logé à l'intérieur de la carcasse, et l'unité de redresseur est fixée à l'extérieur de la carcasse. Dans ce type de générateur de courant alternatif, il est nécessaire d'avoir une pluralité de trous passe-fils de liaison au niveau d'une paroi de la carcasse afin qu'une pluralité de fils de liaison s'étendant depuis le bobinage de stator à travers la carcasse puissent être connectés à l'unité de redresseur. A mesure que le nombre de trous augmente, la paroi devient plus irrégulière, en provoquant ainsi un fort bruit de ventilateur. En outre, comme le nombre des isolateurs devant être insérés dans les trous augmente, le coût de fabrication augmente. Un principal but de l'invention est de réaliser un agencement amélioré de fils de liaison d'un générateur de courant alternatif destiné à un véhicule. Un autre but de l'invention est de réaliser un générateur de courant alternatif qui comporte une structure peu onéreuse destinée à supprimer un bruit de ventilateur. Conformément à un mode de réalisation préféré de l'invention, un générateur de courant alternatif comprenant un stator comportant un bobinage de stator polyphasé, une unité de redresseur, une carcasse comportant une paroi supportant le stator au niveau d'un premier côté de celle-ci et l'unité de redresseur au niveau de l'autre côté. La paroi comporte un nombre minimal de trous passe-fils de liaison pour les fils de liaison de sortie. Des éléments de borne peuvent être disposés dans les trous passe-fils de liaison afin de maintenir les fils de liaison de sortie. D'autres buts, traits saillants et caractéristiques de la présente invention de même que les fonctions des parties apparentées de la présente invention deviendront évidents à partir d'une étude de la description détaillée qui suit, des revendications annexées et des dessins. Dans les dessins: La figure 1 est une vue latérale en partie en coupe d'un générateur de courant alternatif pour véhicule conforme à un mode de réalisation préféré de l'invention, La figure 2 est un schéma de circuit simplifié du générateur de courant alternatif représenté sur la figure 1, La figure 3 est une vue en plan illustrant un stator comportant un bobinage de stator, La figure 4 est une vue en plan simplifiée d'une unité de redresseur du générateur de courant alternatif, La figure 5 est une vue de l'avant fragmentaire illustrant une unité de connexions de l'unité de redresseur, La figure 6 est une vue latérale fragmentaire illustrant l'unité de connexions de l'unité de redresseur, La figure 7 est une vue en coupe fragmentaire illustrant l'unité de connexions, La figure 8 est une vue illustrant l'unité de connexions observée depuis la position P sur la figure 7, La figure 9 est une vue en plan d'une carcasse arrière du générateur de courant alternatif, La figure 10 est une variante du stator représenté sur la figure 3, La figure 11 est une vue latérale fragmentaire illustrant une variante du stator, et La figure 12 est une vue latérale fragmentaire illustrant une variante du stator. Comme indiqué sur la figure 1, un générateur de courant alternatif 1 pour véhicule conforme à un mode de réalisation préféré de l'invention comprend un stator 2 comportant 96 fentes au niveau de la périphérie interne de celui-ci, un rotor 3 comportant seize pôles à griffe, une carcasse 4, une unité de redresseur 7, une poulie 20, et autres. Le générateur de courant alternatif fournit une puissance de sortie en courant continu, lorsque la poulie 20 est entraînée en rotation par un moteur par l'intermédiaire d'une courroie trapézoïdale (non représentée) d'une façon bien connue. Le stator 2 comporte un noyau de stator 22 et un bobinage de stator 23, des fils pour bobinage étant disposés dans les fentes du stator. Le bobinage de stator 23 est composé d'un premier bobinage triphasé relié en étoile 23a et d'un second bobinage triphasé relié en étoile 23b. Ils sont décalés l'un de l'autre d'un angle électrique de 30 o, soit d'un pas de fente. Le premier bobinage 23a comporte trois enroulements de phase X, Y et Z qui sont connectés l'un avec l'autre au niveau de leurs premières extrémités afin de former un premier point neutre N1, et le second bobinage 23b comporte trois enroulements de phase U, V et W qui sont connectés l'un au l'autre au niveau de leurs premières extrémités afin de former un second point neutre N2, comme indiqué sur la figure 2. Chaque enroulement de phase comporte huit bobines à deux spires disposées dans les fentes à des intervalles égaux, et quatre fils sont disposés dans chaque fente. Le rotor 3 comporte un noyau polaire 31, une bobine de champ 32, un ventilateur de refroidissement avant de type à écoulement mixte 35, et un ventilateur de refroidissement arrière centrifuge 36. Le noyau polaire 31 comporte huit pôles à griffe 33 entrelacés de façon alternée les uns avec les autres afin de former un rotor à huit pôles. La bobine de champ 32 est enfermée par les pôles à griffe 33 d'une façon bien connue. La carcasse 4 supporte le stator 2 et le rotor 3 de façon que le rotor 3 puisse tourner avec l'arbre de rotor 34 à l'intérieur du stator 2. La carcasse 4 est composée d'une carcasse avant 4a et d'une carcasse arrière 4b, qui sont fixées par quatre boulons 41. La carcasse 4 comporte des fenêtres de refoulement d'air 42 au niveau des parties de celle-ci à l'opposé des extrémités de bobine du bobinage de stator 23 et des fenêtres d'admission d'air au niveau des parties centrales de celui-ci. Un régulateur de tension 6, une unité de redresseur 7, une unité de balais 8 sont respectivement fixés à la surface de paroi arrière de la carcasse arrière 4b et sont recouverts par un couvercle arrière. Comme indiqué sur la figure 2, l'unité de redresseur 7 est composée d'une paire de montages en pont triphasés double alternance 7a et 7b, qui sont respectivement connectés au bobinage de stator 2 par l'intermédiaire de fils de liaison de sortie X1, YI et Zi s'étendant respectivement depuis les trois enroulements de phase X, Y, Z du premier bobinage 23a au niveau de parties d'entrée 71a, 72a et 73a et par l'intermédiaire de fils de liaison de sortie U1, V1 et W! s'étendant respectivement depuis les trois enroulements de phase U, V et W du second bobinage 23b au niveau de parties d'entrée 71b, 72b et 73b. Un premier point neutre N1 est formé par des fils de liaison de neutre X2, Y2 et Z2 s'étendant respectivement depuis les trois enroulements de phase X, Y, Z, et le second point neutre N2 est formé par des fils de liaison de neutre U2, V2 et W2 s'étendant respectivement depuis les trois enroulements de phase U, V et W. Comme indiqué sur la figure 3, des fils de liaison de sortie X1 et Yl du premier bobinage 23a s'étendent respectivement depuis des parties proches l'une de l'autre afin de former un premier faisceau de fils de liaison de sortie, tandis qu'un fil de liaison de sortie Z1 du même enroulement s'étend depuis une partie distante des premières parties. Des fils de liaison de neutre X2, Y2 et Z2 s'étendent respectivement depuis des parties proches des parties depuis lesquelles s'étendent les fils de liaison de sortie X1, Y1 et Z1. Le fil de liaison de neutre Z2 s'étend en outre dans le sens des aiguilles d'une montre le long de la surface d'extrémité axiale des extrémités de circonférence de bobinage jusqu'aux parties depuis lesquelles s'étendent les autres fils de liaison de neutre X2 et Y2 du premier bobinage 23A. Trois fils de liaison de neutre X2, Y2 et Z2 du premier bobinage sont brasés ou soudés l'un à l'autre afin de former un premier point neutre N1. Les fils de liaison de sortie V1 et W1 du second bobinage 23b s'étendent respectivement depuis des parties proches l'une de l'autre afin de former un second faisceau de fils de liaison de sortie, tandis que le fil de liaison de sortie U1 du même bobinage s'étend depuis une partie distante des premières parties mais près du fil de liaison de sortie Z1 afin de former un troisième faisceau de fils de liaison de sortie. Des fils de liaison de neutre U2, V2 et W2 s'étendent respectivement depuis des parties proches des parties depuis lesquelles s'étendent les fils de liaison de sortie U1, Vl et W1. Le fil de liaison de neutre U2 s'étend en outre suivant le sens inverse des aiguilles d'une montre le long de la surface d'extrémité axiale des extrémités de la circonférence du bobinage jusqu'aux parties depuis lesquelles s'étendent les autres fils de liaison de neutre V2 et W2 du second bobinage 23b. Trois fils de liaison de neutre U2, V2 et W2 du second bobinage 23b sont brasés ou soudés les uns avec les autres afin de former un second point neutre N2. Ainsi, deux points neutres Ni et N2 peuvent être formés au niveau des parties d'extrémité du bobinage distantes l'une de l'autre. Ceci simplifie le travail de connexion. Comme indiqué sur la figure 4, l'unité de redresseur 7 comprend une ailette de refroidissement de négatif en forme d'arc 74 maintenant six diodes de côté négatif 751 à 756, une ailette de refroidissement de positif en forme d'arc 76 maintenant six diodes de côté positif 771 à 776, et une unité de connexions 78 disposée entre l'ailette de refroidissement de négatif 74 et l'ailette de refroidissement de positif 76. L'unité de connexions 78 espace et isole les ailettes de refroidissement l'une de l'autre, et connecte également chaque diode afin de former respectivement des montages en pont triphasés double alternance 7a et 7b. Le montage en pont 7a est composé de trois diodes de côté négatif 751 à 753 et trois diodes de côté positif 771 à 773 qui sont disposées au niveau de la partie gauche de l'unité de redresseur 7, et le montage en pont 7b est composé de trois diodes de côté négatif 754 à 756 et trois diodes de côté positif 774 à 775 qui sont disposées au niveau de la partie droite de l'unité de redresseur 7. L'unité de connexions 78 comprend trois éléments de bornes 781, 782 et 783 espacés l'un de l'autre suivant la périphérie en forme d'arc de celle-ci. Ils connectent les fils de liaison de sortie X1, Y1, Z1, Ul, V1 et W1 aux montages en pont de redresseur 7a et 7b respectifs. Le premier élément de borne 781 est situé près des diodes de négatif 751, 752 et des diodes de positif 771, 772 et près du premier faisceau de fils de liaison de sortie Xl et Y1, le second élément de borne 782 est situé près des diodes de négatif 755, 756 et des diodes de positif 775, 776 et près du second faisceau de fils de liaison de sortie Vl et W1, et le troisième élément de borne 783 est situé près des diodes de côté négatif 753, 754 et des diodes de côté positif 773, 774 et près du troisième faisceau de fils de liaison de sortie Zi et Ul. Ainsi, trois groupements de circuit sont disposés de façon régulière suivant la direction de la circonférence. Comme sur les figures 5 et 6, le premier élément de borne 781 comporte une paire de bornes 71a et 72a ainsi qu'un élément de borne colonnaire s'étendant suivant la direction axiale. L'élément de borne colonnaire comporte une paire de concavités évasées 82 dans celui-ci afin de maintenir respectivement les fils de liaison de sortie X1 et Y1 et de les présenter à la paire de bornes 71a, 72a. La concavité 82 devient progressivement plus large au niveau de l'extrémité ouverte, de sorte que les fils de liaison peuvent être facilement insérés dans celle-ci. La borne 71a connecte le fil de liaison de sortie X1 à la jonction de la diode de côté négatif 751 et de la diode de côté positif 771, et la borne 72a connecte le fil de liaison de sortie Y1 à la jonction de la diode de côté négatif 752 et de la diode de côté positif 772. La connexion est exécutée par soudage, brasage ou fixation par boulon. Comme indiqué sur les figures 7, 8 et 9, le premier élément de borne 781 est inséré dans l'un de trois trous passe-fils de liaison 44 formés de façon coaxiale au niveau de la paroi d'extrémité de la carcasse arrière 4b. Deux autres trous passe- fils de liaison 44, sont également formés au niveau de parties de la carcasse arrière 4a de façon à correspondre aux second et troisième éléments de borne 782 et 783. Dans le mode de réalisation préféré, le nombre des trous passe-fils de liaison 44 est égal au nombre des phases (par exemple trois). Si des circuits de diodes du neutre sont connectés aux points neutres Nl et N2 d'une façon connue, un trou passe-fil de liaison de plus pour un autre élément de borne est nécessaire afin de maintenir deux fils de liaison de sortie de plus. Ainsi, le nombre des trous passe- fils de liaison est minimisé, de sorte que les irrégularités de la surface de paroi de la carcasse arrière à l'opposé du ventilateur de refroidissement arrière 36 peuvent être minimisées. Ceci empêche de façon efficace le bruit de ventilateur. Le nombre des trous passe-fils de liaison ne varie pas, même si le bobinage triphasé monté en étoile est modifié en des bobinages triphasés montés en triangle. Le second élément de borne 782 destiné aux fils de liaison de sortie V1 et W1 et le troisième élément de borne 783 destiné aux fils de liaison de sortie Z1 et Ul sont de structure identique. Une variante du bobinage de stator 2 conforme au mode de réalisation préféré est décrite en faisant référence à la figure 10. Le fil de liaison de sortie Z1 du premier bobinage 23a et le fil de liaison de sortie W1 s'étendent respectivement depuis Jes parties proches l'une de l'autre afin de former un premier faisceau de fils de liaison de sortie devant être maintenus dans le premier élément de borne 781, le fil de liaison de sortie Y1 du premier bobinage 23a et le fil de liaison de sortie Vl s'étendent respectivement depuis des parties proches l'une de l'autre afin de former un second faisceau de fils de liaison de sortie devant être maintenus dans le second élément de borne 782, et le fil de liaison de sortie X1 du premier bobinage 23a et le fil de liaison de sortie Ul s'étendent respectivement depuis des parties proches l'une de l'autre afin de former un troisième faisceau de fils de liaison de sortie devant être maintenus dans le troisième élément de borne 783. Le troisième faisceau de fils de liaison de sortie est situé au milieu entre les premier et second faisceaux de fils de liaison de sortie. En d'autres termes, le troisième faisceau est espacé d'un angle d'environ 90 du premier faisceau et du second faisceau. Les fils de liaison de neutre X2, Y2 et Z2 s'étendent respectivement depuis des parties au voisinage de l'endroit o s'étendent les fils de liaison de sortie X1, Y1 et Z1. Le fil de liaison de neutre Z2 s'étend en outre dans le sens inverse des aiguilles d'une montre le long de la surface d'extrémité axiale des extrémités de circonférence du bobinage jusqu'à la partie proche du troisième faisceau de fils de liaison de sortie, depuis l'endroit o s'étendent les autres fils de liaison de neutre X2 et Y2 du second bobinage 23b. Le fil de liaison de neutre Y2 s'étend en outre dans le sens des aiguilles d'une montre le long de la surface d'extrémité axiale des extrémités du bobinage circonférentiel jusqu'à l'endroit o s'étendent les autres fils de liaison de neutre X2 et Y2 du premier bobinage 23a. Trois fils de liaison de neutre X2, Y2 et Z2 du premier bobinage 23a sont brasés ou soudés les uns avec les autres afin de former un premier point de neutre Ni. Comme le premier bobinage 23a et le second bobinage 23b sont décalés l'un de l'autre par un angle électrique de 30 , les tensions de sortie des fils de liaison de sortie maintenus dans chaque élément de borne présentent une faible différence de phase entre elles. De ce fait, même si les fils de liaison de sortie du faisceau sont court-circuités l'un avec l'autre, au moins une partie de la puissance de sortie peut être obtenue. Les fils de liaison de neutre U2, V2 et W2 s'étendent respectivement à proximité immédiate des fils de liaison de sortie Ul, V1 et Wl. Le fil de liaison de neutre V2 s'étend en outre suivant le sens inverse des aiguilles d'une montre le long de la surface d'extrémité axiale des extrémités de bobinage circonférentiel, et un fil de liaison de neutre W2 s'étend en outre dans le sens des aiguilles d'une montre le long de la surface d'extrémité axiale des extrémités du bobinage circonférentiel, de sorte qu'ils se rencontrent au niveau d'un fil de liaison de neutre U2. Trois fils de liaison de neutre U2, V2 et W2 du second bobinage 23b sont brasés ou soudés les uns avec les autres afin de former un second point neutre N2. Ainsi, deux points neutres Nl et N2 peuvent être formés au niveau des parties d'extrémité du bobinage distantes l'une de l'autre. Il est également possible de rassembler deux fils de liaison de sortie autres que ceux décrits ci-dessus afin de former un faisceau de fils de liaison de sortie devant être maintenus dans un élément de borne d'une façon similaire. Sur la figure 11, deux fils de liaison de sortie Z1 et Ul s'étendent depuis des parties relativement distantes l'une de l'autre. Sur la figure 12, deux fils de liaison de sortie Zi et Ul représentés sur la figure 11 sont réalisés suivant une forme coudée pour être placés en remplacement dans le stator représenté sur la figure 1. La forme coudée permet d'empêcher une déformation des fils de liaison de sortie. Les éléments de borne peuvent être séparés de l'unité de connexions. Dans la description qui précède de la présente invention, l'invention a été décrite en faisant référence à des modes de réalisation spécifiques de celle-ci. Il sera cependant évident que des modifications et des changements divers peuvent être apportés aux modes de réalisation spécifiques de la présente invention sans s'écarter de l'esprit et de la portée au sens large de l'invention comme énoncé dans les revendications annexées. Par conséquent, la description de la présente 9Q 2789531 invention de ce document doit être considérée dans un sens illustratif, plutôt que limitatif. REVENDICATIONS 1. Générateur de courant alternatif (1) pour véhicule comprenant un rotor (3) comportant un arbre (34), un stator (2) comportant un bobinage de stator à phases multiples (23, 23a, 23b) qui comporte des fils de liaison de sortie (X1, Y1, Zl, Ul, Vi, W1) pour des tensions des phases respectives, une unité de redresseur (7, 7a, 7b) connectée respectivement auxdits fils de liaison de sortie (X1, Y1, Zl, Ul, Vl, W1), et une carcasse (4, 4b) comportant une paroi supportant ledit stator (2) au niveau d'un premier côté de celle-ci et ladite unité de redresseur (7, 7a, 7b) au niveau de l'autre côté, caractérisé en ce que ladite paroi comporte des trous passe-fils de liaison (44) pour au moins deux desdits fils de liaison de sortie (Xl, Y1, Zl, Ul, Vl, W1). 2. Générateur de courant alternatif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un ventilateur de refroidissement (36) fixé à une extrémité dudit rotor (3) proche de ladite unité de redresseur (7, 7a, 7b). 3. Générateur de courant alternatif (1) selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend un élément de borne (781, 782, 783) disposé dans lesdits trous passe-fils de liaison (44) afin de maintenir lesdits fils de liaison de sortie (X1, Y1, Zl, Ul, Vl, W1). 4. Générateur de courant alternatif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit bobinage de stator à phases multiples (23, 23a, 23b) comprend des premier et second bobinages triphasés (23a, 23b) qui présentent une phase différente. 5. Générateur de courant alternatif (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite unité de redresseur (7, 7a, 7b) comprend une paire de redresseurs double alternance triphasés (7a, 7b) pour lesdits premier et second bobinages triphasés (23a, 23b). 11 2789531 6. Générateur de courant alternatif (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite unité de redresseur (7, 7a, 7b) comprend une ailette de refroidissement de positif commune (76) et une ailette de refroidissement de négatif commune (74). 7. Générateur de courant alternatif (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits bobinages triphasés (23a, 23b) sont disposés dans ledit stator (2) afin de générer des tensions triphasées qui sont proches en phase l'une de l'autre, ladite paroi comporte trois trous passe-fils de liaison (44) dont chacun contient un faisceau desdits fils de liaison de sortie (X1, Y1, Zl, Ut, V1, W1) s'étendant respectivement depuis ladite paire de bobinages triphasés (23a, 23b), et lesdits fils de liaison de sortie sont proches l'un de l'autre en phase. 8. Générateur de courant alternatif (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit bobinage de stator (23, 23a, 23b) comprend un premier bobinage triphasé connecté en étoile (23a) et un second bobinage triphasé connecté en étoile (23b).