Brevet FR3114198A1 — publié le 20220318

TITRE : Stator de machine électrique Stator (100) de machine électrique comportant un noyau de stator (102) et au moins un enroulement (110) muni d’une tête d’enroulement (120) dépassant axialement le noyau de stator (102). La tête d’enroulement (120) comprend des segments qui forment des retours de fil d’enroulement et des lignes de raccordement d’enroulement (126) pour alimenter l’enroulement des lignes de raccordement d’enroulement (126) pour alimenter l’enroulement (110) et une première rangée de segments d’enroulement (127) radialement à l’extérieur et une seconde rangée de segments d’enroulements (128) écartée radialement de ceux-ci vers l’intérieur. Les segments de lignes de raccordement d’enroulement (126) passent dans la direction périphérique, sans dépasser axialement la première rangée (127) et la seconde rangée (128) et radialement entre celles-ci. Figure 1 Stator de machine électrique DOMAINE DE L’INVENTION La présente invention se rapporte à un stator de machine électrique ainsi qu’un procédé de réalisation d’un tel stator et une machine électrique équipée d’un tel stator. ETAT DE LA TECHNIQUE Les stators de machines électriques ont généralement un noyau de stator en un matériau à aimantation douce et ainsi facilement polarisé, par exemple en fer doux. Le noyau de stator présente fréquemment une forme globalement pratiquement cylindrique, creuse et le long de la périphérie intérieure du cylindre creux il y a des rainures orientées dans la direction parallèle à l’axe du cylindre. Ces rainures reçoivent généralement un enroulement de fil électro-conducteur, par exemple, du fil de cuivre ou d’aluminium. Les extrémités axialement extérieures du noyau de stator permettent le retour du fil d’enroulement de sorte que le fil passe dans une rainure dans une direction et notamment il revient dans une autre rainure, par exemple, la rainure voisine. Les retours qui se font ainsi axialement à l’extérieur du noyau de stator, c’est-à-dire de ses rainures, forment globalement la tête d’enroulement. Les lignes de raccordement correspondantes de l’enroulement peuvent être fixées sur la tête d’enroulement, par exemple, en les fixant ou en les nouant ou en les collant. EXPOSE ET AVANTAGES DE L’INVENTION La présente invention a pour objet un stator de machine électrique comportant un noyau de stator et au moins un enroulement muni d’une tête d’enroulement dépassant axialement le noyau de stator, la tête d’enroulement comprenant des segments d’enroulement qui forment des retours de fil d’enroulement et des lignes de raccordement d’enroulement pour alimenter l’enroulement et au moins une première rangée de segments d’enroulement prévue radialement à l’extérieur et une seconde rangée de segments d’enroulements écartée radialement de ceux-ci vers l’intérieur, les segments de lignes de raccordement d’enroulement passant respectivement dans la direction périphérique sans dépasser axialement la première rangée et la seconde rangée de segments d’enroulement et situés radialement entre la première rangée et la seconde rangée de segments d’enroulement en étant fixés par celles-ci. En d’autres termes, le stator selon l’invention, pour une machine électrique comporte un noyau de stator et au moins un enroulement. L’enroulement a une tête d’enroulement qui dépasse axialement du noyau de stator et qui est formée par les zones de l’enroulement constituant les retours des fils d’enroulement. La tête d’enroulement comporte en plus de ces retours, également des lignes de raccordement d’enroulement ; les retours ont au moins une première rangée de segments d’enroulement radialement à l’extérieur et une seconde rangée de segments d’enroulement radialement à l’intérieur. Les segments des lignes de raccordement d’enroulement qui sont dans la direction périphérique, sont entre la première et la seconde rangées de segments d’enroulement et ne dépassent pas axialement ceux-ci en étant fixés par ceux-ci notamment dans la direction axiale et/ou radiale. Cela permet de limiter l’espace de mouvement des lignes de raccordement d’une manière particulièrement efficace et effective de sorte que pendant le montage et le fonctionnement, cela réduit au minimum le risque d’endommagement des fils conducteurs. On évite avantageusement les moyens de fixation supplémentaires tels que des ficelles ou des fils de liaison. Dans certaines réalisations, les lignes de raccordement sont en variante, en plus fixées par les coutures et/ou des nœuds et/ou des collages ou/et des imprégnations. Cela rend la fixation des lignes de raccordement particulièrement sûre. Dans certains développements, la tête d’enroulement entre la première rangée de segments d’enroulement et la seconde rangée de segments d’enroulement, comporte au moins une autre rangée de segments d’enroulement, les segments des lignes de raccordement d’enroulement dépassant axialement l’autre rangée en étant toutefois radialement dans le même plan qu’au moins une autre rangée. Cela permet un remplissage particulièrement poussé du cuivre du stator. De façon préférentielle, les segments des lignes de raccordement d’enroulement s’étendent sur au moins deux largeurs de rainure et/ou sur au moins 5°, 10°, 15° ou 30° dans la direction périphérique le long de la tête d’enroulement. Cela permet de guider différentes phases de l’enroulement de manière garantie sur les bornes correspondantes ou les liaisons. En particulier, cela rend inutile la transformation de concept de branchement, confirmant ainsi que les composants de stators résiduels, peuvent être utilisés ou optimisés indépendamment de la présente invention. Selon un développement avantageux de l’invention, la tête d’enroulement présente une variation de hauteur axiale ou d’extension axiale qui est au plus égale à 20%, 15%, 10% ou 5% sur la périphérie totale du stator. En d’autres termes, la tête d’enroulement a pratiquement la même hauteur sur toute la périphérie ce qui permet des tolérances de fabrication particulièrement réduites et ainsi un dimensionnement de montage particulièrement compact. De façon préférentielle, les segments fixés des lignes de raccordement d’enroulement ne dépassent à aucun endroit, radialement vers l’extérieur, la première rangée ou radialement vers l’intérieur, la seconde rangée de segments d’enroulement. De plus, on réduit au minimum le risque de dommages pendant le montage et le fonctionnement de la machine électrique. De façon préférentielle, le fil d’enroulement qui sert à réaliser l’enroulement du bobinage a une surface minimale de section, supérieure à 0,5 mm 2 , 1 mm 2 , 2 mm 2 ou 4 mm 2 . Il en résulte une stabilité suffisante des segments d’enroulement qui garantit les segments des lignes de raccordement d’enroulement sans nécessiter de fixation supplémentaire. Selon un autre développement, l’invention a pour objet un procédé de réalisation d’un tel stator et une machine électrique équipée d’un tel stator. Ainsi, l’invention a pour objet un procédé de réalisation d’un stator de machine électrique selon lequel un enroulement est installé dans les rainures d’un noyau de stator, on installe une première rangée de segments d’enroulement dans la direction axiale sur le noyau de stator en dépassant radialement vers l’extérieur et de façon à écarter radialement, une seconde rangée de segments d’enroulement dans la direction axiale sur le noyau de stator qui dépasse radialement vers l’intérieur, la première rangée et la seconde rangée de segments d’enroulement comprenant des segments de fils d’enroulement qui forment les retours des fils d’enroulement, les segments de lignes de raccordement d’enroulement étant situés dans la direction périphérique le long du noyau de stator entre la première rangée et la seconde rangée et, la première et la seconde rangée des segments de fil d’enroulement étant recourbées l’une par rapport à l’autre pour fixer radialement et/ou axialement les segments de ligne de raccordement d’enroulement par rapport au noyau de stator. La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l’aide d’exemples de réalisation représentés dans les dessins annexés dans lesquels : schéma d’une réalisation avantageuse d’un stator selon l’invention, schéma d’un développement avantageux du procédé de réalisation d’un stator selon l’invention, résultat du procédé présenté à la . DESCRIPTION DE MODES DE REALISATION DE L’INVENTION La montre schématiquement une demi-coupe longitudinale de la réalisation d’un stator selon l’invention portant globalement la référence 100. Le stator 100 a une forme pratiquement circulaire ; la montre une section par un plan radial. Le rayon 105 ainsi que l’axe central 101 sont représentés. Le stator 100 comporte un noyau de stator102, par exemple formé d’un noyau de fer en lamelles et un enroulement 110, par exemple, un enroulement de fils d’aluminium ou de cuivre, isolés par du vernis. Les différents fils de l’enroulement 110 passent dans des rainures du noyau de stator 102 et sortent axialement de celles-ci en formant des boucles de retour ou des segments de retour et ils reviennent côté axial dans d’autres rainures. L’enroulement 110 a une tête d’enroulement 120 qui est à la dans une direction parallèle à l’axe 102 au-dessus du noyau de stator 102 et qui est formée par les segments de retour de l’enroulement. La tête d’enroulement 120 est composée principalement de premiers segments d’enroulement 127, de seconds segments d’enroulement 128 et d’autres segments d’enroulement 129 ainsi que de segments de lignes de raccordement d’enroulement 126. Les segments d’enroulement 126, 127 et 128 sont formés ainsi par les boucles de retour respectives du fil d’enroulement constituant l’enroulement 110 alors que les segments de lignes de raccordement d’enroulement 126 sont pratiquement perpendiculaires au plan du dessin dans la direction d’enroulement du stator 100 et sont formés des segments d’extrémité de chaque fil d’enroulement servant à alimenter l’enroulement 110. Les segments des lignes de raccordement d’enroulement 126 sont situés dans la direction radiale 105 entre les premiers segments d’enroulement 127 et les seconds segments d’enroulement 128 et se situent dans la direction axiale au-dessus des autres segments d’enroulement 129. Dans la direction axiale, les segments des lignes de raccordement d’enroulement ne dépassent pas les premier et second segments d’enroulement 127, 128 de sorte que dans cette zone dans laquelle se trouvent les segments des lignes de raccordement d’enroulement 126, ils sont limités radialement vers l’extérieur par les premiers segments d’enroulement 127 et radialement vers l’intérieur par les seconds segments d’enroulement 128. Il en résulte l’avantage d’une fixation des segments de ligne d’enroulement 126 dans la direction radiale par le premier et le second segment d’enroulement qui sont ainsi renforcés de sorte que les premiers segments d’enroulement 127 dans une première zone autour de leur sommet axial respectif, passent radialement vers l’intérieur et les seconds segments d’enroulement 128 dans la zone autour de leur sommet axial respectif, sont recourbés radialement vers l’extérieur de sorte qu’ils fixent les segments des lignes de raccordement d’enroulement 126 également dans la direction axiale, c’est-à-dire ils limitent la liberté de mouvement dans la direction axiale. Ainsi, la hauteur axiale 124 de la tête d’enroulement est pratiquement limitée par l’extension axiale des premiers ou des seconds segments d’enroulement 127, 128 ce qui permet de régler, de manière précise, la hauteur 124 de la tête d’enroulement 120 de façon à réduire les tolérances de fabrication du stator 100 ainsi que des autres composants de la machine électrique dans laquelle est monté le stator 100, c’est-à-dire qu’elles seront très strictes. Cela permet globalement une réduction de l’encombrement non utilisé. La montre un développement avantageux d’un procédé selon l’invention pour la réalisation d’un stator 100 tel que celui déjà évoqué ci-dessus en référence à la . Pour ne pas compliquer le dessin, les caractéristiques identiques aux précédentes caractéristiques portent les mêmes références et pour leur description on se rapportera à la description déjà faite ci-dessus. La ne montre ainsi qu’une vue de dessus partielle en direction de la tête d’enroulement 120 sur le stator 100. Pour la fabrication du stator 100 on a tout d’abord les premiers et les seconds segments d’enroulement 127, 128 qui sont pratiquement parallèles à l’axe 101 du stator 100 en dépassant du noyau de stator 102. Ces segments peuvent, si nécessaire, être légèrement courbés en s’écartant de l’axe vers l’extérieur 127 ou vers l’intérieur 128 pour former des ouvertures de réception pour les segments 126. Ainsi, la zone radiale entre les premiers segments 127 et les seconds segments 128 de l’enroulement sont accessibles dans la direction axiale. Les segments 126 des lignes de raccordement d’enroulement sont alors appliqués entre les premiers segments 127 et les seconds segments 127 de l’enroulement ainsi que sur les autres segments d’enroulement 129, dans la direction périphérique (de préférence le long de plusieurs rainures de stator) dans la tête d’enroulement 120. Ensuite, on courbe radialement vers l’intérieur 131, les premiers segments d’enroulement 127 dans la zone autour de leur sommet axial, pour les recourber radialement vers l’intérieur ; ils peuvent ainsi couvrir au moins partiellement les segments des lignes de raccordement d’enroulement placés dans la direction périphérique dans la tête d’enroulement 120, suivant une direction radiale extérieure, pour en limiter la liberté de mouvement et les couvrir au moins en partie dans la direction axiale. En parallèle ou en amont ou en aval, on recourbe les seconds segments d’enroulement 128 dans une direction radiale vers l’extérieur 132 pour qu’ils soutiennent dans la direction radiale intérieure, les segments des lignes de raccordement d’enroulement 126 qui sont mis dans la tête d’enroulement 120 selon la direction périphérique et on les couvre au moins partiellement dans la direction axiale. Ensuite, on applique un vernis ou de la colle pour fixer la structure, par exemple, en y plongeant la tête d’enroulement. Ainsi, les segments 126 des lignes de raccordement d’enroulement sont serrés entre les premiers segments et les seconds segments d’enroulement 127, 128 et sont ainsi fixés à la fois dans la direction radiale et aussi dans la direction axiale. La mise en place sur les autres segments d’enroulement 128 limite également, de manière extrême la liberté de mouvement dans la direction axiale vers le bas, de sorte que globalement on a une fixation pratiquement sans jeu des segments des lignes de raccordement d’enroulement qui passent dans la direction périphérique. Cela permet une automatisation très poussée et ainsi une économie pour le procédé de réalisation tout en réduisant les nécessaires tolérances de montage. La montre le résultat d’un procédé de fabrication avantageux d’un stator tel que celui décrit en référence à la . La est pratiquement une vue de dessus partielle en direction de la tête d’enroulement 120 sur le stator 100, en coupe longitudinale de la . La , par comparaison avec la représentation de la , permet de voir que les premiers et les seconds segments d’enroulement 127, 128 couvrent les segments 26 des lignes de raccordement d’enroulement dans la direction axiale, par une couverture au moins partielle et une fixation radiale. En outre, on remarque comment les segments de branchement 122 des lignes de branchement d’enroulement dépassent la tête d’enroulement 120 dans la direction axiale. Un avantage très important de l’invention est que les segments de raccordement 122 n’ont que très peu de jeu dans la direction radiale par comparaison avec les procédés de fabrication actuels et ainsi ces fils sortent à une position définie de la tête d’enroulement 120. Cela permet de relier les segments de branchement, par exemple, avec des outils de montage automatiques, par exemple, un robot de soudage ou de soudage, pour raccorder à des bornes de raccordement correspondantes d’une machine électrique (non représentée). Les segments des lignes de raccordement 126 d’enroulement sont en plus fixés par du fil à coudre, du fil et/ou des liants physiques et/ou chimiques. NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX 100 Stator 101 Axe 102 Noyau de stator 105 Rayon/direction radiale 110 Enroulement 120 Tête d’enroulement 124 Hauteur de la tête d’enroulement 126 Ligne de raccordement d’enroulement 127 Premier segment d’enroulement 128 Second segment d’enroulement 129 Autre segment d’enroulement 131 Courbure orientée radialement vers l’intérieur 132 Courbure orientée radiale vers l’extérieur Stator (100) de machine électrique comportant un noyau de stator (102) et au moins un enroulement (110) muni d’une tête d’enroulement (120) dépassant axialement le noyau de stator (102), - la tête d’enroulement (120) comprenant des segments d’enroulement qui forment des retours de fil d’enroulement et des lignes de raccordement d’enroulement (126) pour alimenter l’enroulement (110) et au moins une première rangée de segments d’enroulement (127) radialement à l’extérieur et une seconde rangée de segments d’enroulements (128) écartée radialement vers l’intérieur, - les segments de lignes de raccordement d’enroulement (126) passant respectivement dans la direction périphérique sans dépasser axialement la première rangée (127) et la seconde rangée (128) de segments d’enroulement et situés radialement entre la première rangée (127) et la seconde rangée (128) de segments d’enroulement en étant fixés par celles-ci. Stator (100) selon la revendication 1, dans lequel la fixation des segments des lignes de raccordement d’enroulement (128) est réalisée par la première rangée (127) et la seconde rangée (128) de segments d’enroulement dans la direction radiale et/ou axiale (101) par rapport au stator (100). Stator (100) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les segments des lignes de raccordement d’enroulement (126) sont en plus fixés par du fil à coudre, du fil et/ou des liants physiques et/ou chimiques. Stator (100) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la tête d’enroulement (120) comporte au moins une autre rangée de segments d’enroulement (128) entre la première rangée de segments d’enroulement (127) et la seconde rangée de segments d’enroulement (128), - les segments des lignes de raccordement d’enroulement (128) dépassant au moins une autre rangée (129) dans la direction axiale (101), en restant toutefois radialement dans le même plan que les autres rangées (129). Stator (100) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les segments des lignes de raccordement d’enroulement (128) passent dans au moins deux largeurs de rainure de stator et/ou à au moins 5°, 10°, 15° ou 30° dans la direction périphérique. Stator (100) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la tête d’enroulement (120) présente sur toute la périphérie du stator, une variation de hauteur axiale au plus de 20%, 15%, 10% ou 5% sur toute la périphérie du stator (100). Stator (100) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les segments des lignes de raccordement d’enroulement (128) ne dépassant à aucun endroit, radialement vers l’extérieur, la première rangée (127) ou radialement vers l’intérieur, la seconde rangée (128) de segments d’enroulement. Stator (100) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le fil d’enroulement qui réalise l’enroulement (110) a une surface minimale de section supérieur à 0,5 mm 2 , 1 mm 2 , 2 mm 2 ou 4 mm 2 . Procédé de réalisation d’un stator (100) de machine électrique selon lequel un enroulement (110) est installé dans les rainures d’un noyau de stator (102), - on installe une première rangée de segments d’enroulement (127) dans la direction axiale (101) sur le noyau de stator (102) en dépassant radialement vers l’extérieur et de façon à écarter radialement, une seconde rangée de segments d’enroulement (128) dans la direction axiale (101) sur le noyau de stator (102) qui dépasse radialement vers l’intérieur, - la première rangée (127) et la seconde rangée (128) de segments d’enroulement comprenant des segments de fils d’enroulement qui forment les retours des fils d’enroulement, - les segments de lignes de raccordement d’enroulement (126) étant situés dans la direction périphérique le long du noyau de stator (102) entre la première rangée (127) et la seconde rangée (128), et - la première et la seconde rangée des segments de fil d’enroulement (127, 128) étant recourbés l’une par rapport à l’autre pour fixer radialement et/ou axialement les segments de ligne de raccordement d’enroulement (126) par rapport au noyau de stator (102). Procédé selon la revendication 9, comprenant en outre l’étape consistant à réaliser un stator (100) selon l’une des revendications 1 à 8. Machine électrique comportant un stator (100) selon l’une des revendications 1 à 8.