WO2015132110A2 - Rotor pour machine électrique tournante comprenant des moyens de précontrainte d'aimants, et procédé de montage associé - Google Patents
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- H02K1/274—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
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- H02K1/276—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]
- H02K1/2766—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM] having a flux concentration effect
- H02K1/2773—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM] having a flux concentration effect consisting of tangentially magnetized radial magnets
Definitions
- the design of a rotating electrical machine depends on its nominal torque. The higher the torque that an electric motor is capable of delivering, the more this motor is bright. However, there are applications for which it is desirable to achieve both significant power and great compactness of the engine. For example, when it is desired to drive electric traction motors in motor vehicle wheels, it is desirable to be able to develop powers of at least 10 kW per motor, and even for the most part at least 25 or 30 hours. kW per motor, for the lowest possible weight. It is also desirable that the size of the electric motor is also very small, exceeding as little as possible the internal volume of the wheel so as not to interfere with the elements of the vehicle during suspension deflections and other types of movement. the wheel relative to the vehicle body.
- mounting jaws are generally provided between the magnets and the associated housing.
- the rotor for a rotating electrical machine comprises a plurality of sheets made of magnetic material superimposed along a stacking axis and each delimiting a plurality of housings, and a plurality of magnets arranged inside the housings. .
- the rotor further comprises preloading means formed on the sheets and exerting prestressing forces on the magnets to block said magnets inside the housings.
- the prestressing means of a sheet are offset in the circumferential direction relative to the prestressing means of the adjacent sheet or plates.
- the arrangement of the prestressing means of a metal sheet relative to the prestressing means of the adjacent plate (s) makes it possible to reduce the insertion forces to be applied axially for mounting the magnets inside the stack. of sheets.
- the prestressing means exerting prestressing forces on the same magnet may be axially spaced relative to each other.
- the prestressing means are formed on the faces to block the magnets inside the housings in directions transverse to the axis of stacking of the sheets.
- the prestressing means comprise deformable tabs.
- FIG. 6 is a detail view of FIG.
- FIGS 1 and 2 there is shown an embodiment of an inner rotor, referenced 10 as a whole, provided for a rotating electrical machine.
- the rotor 10 is illustrated in a supposed vertical position and has an axis X-X 'of rotation.
- the rotor 10 also comprises a cylindrical shaft (not shown) coaxial with the axis XX 'and on which the faces 12 are mounted. and the lateral flanges 16 and 18, and tie rods (not shown) cooperating with said flanges to axially clamp the stack of sheets 12.
- the tie rods pass axially through the faces 12.
- Each side flange 16 , 1 8 has a recess 16a, 18a axial shape and dimension adapted to those of the shaft.
- the magnets 14 have a general parallelepiped shape. Each magnet 14 is delimited axially by opposite lateral faces 14a, 14b radially mounted axially in abutment against the side flanges 16, 1 8. The upper side face 14a, respectively lower 14b, of each magnet is flush with the upper face, respectively lower, of the upper sheet 12, respectively lower, of the stack. Each magnet 14 is delimited transversely by internal edges 14c and external 14d.
- the sheets 12 are stacked axially relative to each other so that the main faces of two adjacent faces are axially in abutment against each other.
- the upper or lower plate 12 is axially in abutment against the lateral flange 16, respectively 1 8.
- Each plate 12 has a generally cylindrical annular shape and is centered on the axis X-X '.
- the large housing 12c are arranged in pairs, identical to each other and spaced relative to each other in a regular manner in the circumferential direction.
- the pairs of housing 12c are here six in number.
- the housings 12c of a pair are symmetrical with each other by considering a median axial plane of the sheet passing between said housings.
- Each housing 12c extends substantially radially from the vicinity of the recess 12a to the vicinity of the outer edge 12b of the associated plate 12.
- the small-sized housings 12d are also arranged in mutually identical pairs and spaced relative to one another in a regular circumferential direction.
- the housing pairs 12d are here six in number.
- the housings 12d of a pair are arranged circumferentially on either side of a pair of housings 12c while being substantially parallel to one another.
- the housings 12d of a pair are symmetrical to each other by considering the median axial plane of the sheet passing between the associated housing 12c.
- Each housing 12d extends from a central zone of the sheet 12 to the vicinity of the outer edge 12b.
- Each housing 12c, 12d opens axially on either side of the plate 12.
- Each housing 12c, 12d passes axially through the thickness of the plate 12.
- each plate 12 comprises a plurality of lugs 22 each circumferentially extending inside one of the small housing 12d near the outer edge of said housing.
- Each lug 22 extends transversely to the axis X-X 'from one of the longitudinal walls of the housing 12d associated with the other longitudinal wall.
- Each lug 22 delimits a shoulder inside the associated housing 12d against which is mounted in abutment the outer edge 14d of the associated magnet.
- the lugs 20, 22 are provided to block a displacement of the magnets 14 radially outwards under the effect of centrifugal forces.
- the longitudinal faces of the magnets 14 are supported in the circumferential direction against the longitudinal walls of the housing 12c, 12d.
- Each tab 24, respectively 26 each extending inside one of the housings 12c, 12d and bearing against the inner edge 14c of the associated magnet.
- Each tab 24, respectively 26 extends from the inner edge of one of the housing 12c of large dimension, respectively 12d of small dimension, projecting inside said housing.
- Each tab 24, 26 extends transversely with respect to the axis X-X 'being substantially parallel to the longitudinal walls of the associated housing.
- each sheet 12 Two of the lugs 24 are disposed circumferentially adjacent to the housing 12c of a pair of housings as defined above and for the housing 12c of the successive pair. The other two tabs 24 are diametrically opposed thereto. The legs 26 are arranged on the housings 12d circumferentially located between the housings 12c provided with the tabs 24.
- the length of the tabs 24, 26 is adapted so that, during the axial assembly of the magnets 14 inside the housings 12c, 12d of the plates, said tabs deform by axial contact with the magnets 14, as is more visibly illustrated.
- the tabs 24, 26 are curved in the direction of introduction of the magnets 14 and each come transversely bearing against the inner edge 14c of the associated magnet. In the illustrated embodiment, the tabs 24, 26 are bent towards the lower side flange 18.
- each tab 24, 26 is axially offset from the rest of the associated plate 12, i. e. extends out of the plane of said sheet.
- Each sheet 12 may advantageously be made in one piece, for example by stamping, cutting and folding.
- the tabs 24, 26 and the lugs 20, 22 are made in one piece with the associated plate 12. In other words, the tabs 24, 26 and the lugs 20, 22 are formed directly on the associated plate 12.
- each tab 24, 26 deformed bearing against the inner edge 14c of the associated magnet exerts a permanent prestressing force on said magnet.
- This prestressing or preloading force is applied in a direction transverse to the stacking axis of the plates 12.
- Each lug 24, 26 tends to repel and prestress the magnet 14 against the lug 20, 22 associated.
- This prestressing force makes it possible to permanently immobilize the magnets 14 inside the housings 12c and 12d in directions transverse to the stacking axis of the plates 12.
- Each lug 24, 26 formed on each face 12 forms a prestressing means on the associated magnet 14.
- Each magnet 14 is blocked transversely on one side by the lugs 24, 26 associated and on the other side against the lugs 20, 22.
- the magnets 14 are in direct contact with the lugs 24, 26 and on the lugs 20, 22
- Each magnet 14 is immobilized axially by the lateral flanges 16, 18.
- Each sheet 12 also comprises a plurality of cylindrical recesses 30 formed near the outer edge 12b and provided to allow the passage of the tie rods.
- Each sheet 12 also comprises a plurality of recesses 32 of rectangular shape formed near the recess 12a and provided to limit the magnetic leakage of the rotor 10.
- the recesses 30, respectively 32, are here distributed regularly in the circumferential direction. one to another .
- the lugs 20, 22 provided to oppose the centrifugation of the magnets 14 are located radially on the outside of the plates 12, and the lugs 24, 26 So magnetizing outwards the magnets in the direction of these lugs are located on the inside of the sheets.
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Abstract
Le rotor pour machine électrique tournante comprend une pluralité de tôles (12) réalisées en matière magnétique, superposées selon un axe d' empilage et délimitant chacune une pluralité de logements (12c), une pluralité d'aimants (14) disposés à l'intérieur des logements, et des moyens de précontrainte (24) formés sur les tôles (12) et exerçant des efforts de précontrainte sur les aimants pour bloquer lesdits aimants à l'intérieur des logements.
Description
Rotor pour machine électrique tournante comprenant des moyens de précontrainte d' aimants, et procédé de montage associé
La présente invention concerne le domaine des machines électriques tournantes dont le rotor intérieur comprend des aimants permanents .
Plus particulièrement, l' invention concerne les machines électriques dans lesquelles les aimants sont disposés dans des évidements ou logements du rotor. Ce type de machine électrique est communément désigné par l'expression "à aimants enterrés" . Ce principe d'agencement du rotor est largement appliqué pour les machines électriques synchrones autopilotées à concentration de flux.
Le dimensionnement d'une machine électrique tournante dépend de son couple nominal. Plus le couple qu'un moteur électrique est capable de délivrer est élevé, plus ce moteur est vo lumineux. Il existe pourtant des applications pour lesquelles il est désirable d'atteindre à la fois des puissances importantes et une grande compacité du moteur. Par exemple, lorsque l'on souhaite imp lanter des moteurs électriques de traction dans les roues de véhicules automobiles, il est souhaitable de pouvoir développer des puissances valant au moins 1 0 kW par moteur, et même la plupart du temps au moins 25 ou 30 kW par moteur, pour un poids le plus faible possible. Il est également désirable que l'encombrement du moteur électrique soit aussi très réduit, dépassant le moins possible le vo lume intérieur de la roue pour ne pas interférer avec les éléments du véhicule lors de débattements de suspension et lors d'autres types de mouvements de la roue par rapport à la caisse du véhicule.
Ces impératifs (puissance élevée, encombrement et masses faibles) rendent très problématique l'implantation de moteurs électriques de traction dans les roues de véhicules de tourisme, sauf à améliorer radicalement le rapport poids/puissance des machines électriques actuellement disponibles sur le marché.
Le choix d'une vitesse élevée pour un moteur électrique lors de sa conception est une so lution permettant, à puissance donnée, de diminuer le couple, donc l'encombrement. Autrement dit, pour une puissance nominale donnée du moteur électrique, plus grande est sa vitesse de rotation nominale, plus faible sera son encombrement.
Une conception spécifique pour atteindre de grandes vitesses de rotation a déj à été proposée dans la demande de brevet EP-A1 - 1 001 507. Les vitesses visées dans cette demande de brevet sont de l'ordre de 12000 tours/min, en proposant pour cela un agencement particulier de la machine électrique qui comprend un arbre polygonal, des pièces polaires formées par un empilage de tôles magnétiques et disposées autour de cet arbre, et des aimants permanents montés dans des logements délimités entre les pièces polaires.
Des perfectionnements permettant de viser des vitesses de rotation encore plus élevées et de l'ordre à 20000 tours/min ont été proposés dans les demandes de brevet FR-A 1 -2 839 21 1 et WO-A2- 2010/020335. Dans ce but, des cales sont prévues pour bloquer radialement les aimants dans leurs logements .
Les machines électriques tournantes décrites dans ces demandes de brevet ont pour inconvénients de présenter un nombre élevé de pièces à assembler et de nécessiter des opérations d'usinage sur les pièces polaires pour permettre le montage des cales de blocage.
Par ailleurs, dans une machine électrique tournante, des j eux de montage sont généralement prévus entre les aimants et les logements associés. Avec de tels j eux, lorsque la vitesse de rotation augmente, les vibrations mécaniques et acoustiques générées ainsi que l ' équilibrage du rotor peuvent devenir problématiques.
On connaît également par le document US-A1 -20 12/0038237 un rotor pour machine électrique tournante comprenant un noyau de rotor équipé d'une pluralité de rainures et d'une pluralité d ' aimants disposés à l ' intérieur des rainures . Les rainures sont ouvertes radialement du côté extérieur. Une pluralité de saillies est formée sur le noyau, chaque saillie étant prévue pour venir en appui contre l ' aimant associé.
Compte tenu de la disposition relative des saillies du noyau, les efforts d' introduction à appliquer pour le montage des aimants à l' intérieur de ce noyau sont relativement importants.
La présente invention vise à remédier à ces inconvénients.
Plus particulièrement, la présente invention vise à prévoir un rotor intérieur à aimants enterrés pour machine électrique tournante présentant un risque limité de génération de vibrations et un équilibrage satisfaisant.
La présente invention vise également à prévoir un rotor de conception simple, présentant un nombre de composants réduit et facile à assembler.
La présente invention vise encore à prévoir un rotor permettant de limiter les efforts d' introduction à appliquer pour le montage des aimants.
Dans un mode de réalisation, le rotor pour machine électrique tournante comprend une pluralité de tôles réalisées en matière magnétique, superposées selon un axe d' empilage et délimitant chacune une pluralité de logements, et une pluralité d' aimants disposés à l' intérieur des logements . Le rotor comprend en outre des moyens de précontrainte formés sur les tôles et exerçant des efforts de précontrainte sur les aimants pour bloquer lesdits aimants à l' intérieur des logements. Les moyens de précontrainte d'une tôle sont décalés dans le sens circonférentiel par rapport aux moyens de précontrainte de la ou des tôles adj acentes.
La prévision des moyens de précontrainte permet d' immobiliser les aimants à l' intérieur des logements formés sur les tôles . Ceci permet de réduire fortement les vibrations mécaniques et acoustiques et d' obtenir un rotor présentant un bon équilibrage. En outre, les moyens de précontrainte sont formés directement sur les tô les. Ainsi, le rotor présente un nombre de composants limité et facile à assembler.
Par ailleurs, la disposition des moyens de précontrainte d 'une tôle relativement aux moyens de précontrainte de la ou des tôles adj acentes permet de réduire les efforts d' introduction à appliquer axialement pour le montage des aimants à l'intérieur de l ' empilement
de tôles. Les moyens de précontrainte exerçant des efforts de précontrainte sur un même aimant peuvent être espacés axialement les uns par rapport aux autres .
Avantageusement, chaque moyen de précontrainte s ' étend en saillie à l' intérieur d'un des logements et vient en appui contre l ' aimant associé.
De préférence, chaque moyen de précontrainte est dimensionné de sorte à être déformé et recourbé au moins en partie par contact avec l ' aimant associé.
Dans un mode de réalisation, les moyens de précontrainte sont formés sur les tô les pour bloquer les aimants à l' intérieur des logements selon des directions transversales à l' axe d' empilage des tôles.
Un bord de chaque aimant peut avantageusement être monté en appui contre un épaulement s ' étendant à l' intérieur du logement associé. Des ergots peuvent être formés sur les tôles pour délimiter chacun un des épaulements . Les moyens de précontrainte peuvent être situés radialement du côté opposé aux épaulements par rapport aux aimants. De préférence, les moyens de précontrainte tendent à plaquer les aimants contre les épaulements. Selon une disposition préférée, les épaulements sont situés radialement du côté extérieur du rotor.
Dans un mode de réalisation, les moyens de précontrainte comprennent des pattes déformables .
Dans un mo de de réalisation préféré, chaque tôle présente une forme générale annulaire, est réalisée en une seule pièce et délimite un évidement continu dans le sens circonférentiel pour le passage d 'un arbre.
Le rotor peut également comprendre deux flasques d' extrémité enserrant axialement les tôles et les aimants. Au moins un des flasques d' extrémité peut comprendre un évidement à l ' intérieur duquel s ' étend au moins en partie un des moyens de précontrainte.
L 'invention concerne également une machine électrique tournante comprenant un stator, un rotor tel que défini précédemment monté à l ' intérieur du stator, et un arbre de support dudit rotor.
L 'invention concerne encore un procédé de montage d'un rotor pour machine électrique tournante tel que défini précédemment, dans lequel on introduit axialement les aimants à l'intérieur des logements des tôles, et on précharge les moyens de précontrainte lors de l' introduction des aimants par contact direct avec lesdits aimants .
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée d' un mode de réalisation pris à titre d' exemple nullement limitatif et illustré par les dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 est une vue en coupe en perspective d'un rotor pour machine électrique tournante selon un exemple de réalisation de l' invention,
- la figure 2 est une vue en coupe en perspective du rotor de la figure 1 sur laquelle un premier flasque latéral a été retiré,
- la figure 3 est une vue en perspective du rotor de la figure 1 sur laquelle un second flasque latéral a également été retiré,
- la figure 4 est une vue de dessus d'une des tôles du rotor de la figure 1 ,
- la figure 5 est une vue de détail de la figure 1 , et
- la figure 6 est une vue de détail de la figure 3.
Sur les figures 1 et 2, on a représenté un exemple de réalisation d'un rotor intérieur, référencé 10 dans son ensemble, prévu pour une machine électrique tournante. Le rotor 10 est illustré dans une position supposée verticale et présente un axe X-X' de rotation.
Le rotor 10 comprend une pluralité de tôles 12 réalisées en matière magnétique et superposées le long d'un axe d ' empilage coaxial à l ' axe X-X' , des aimants 14 permanents s ' étendant axialement à l' intérieur de l ' empilement de tôles, et deux flasques latéraux 16, 1 8 annulaires supérieur et inférieur montés axialement en appui contre les tôles 12 et les aimants 14. Les flasques latéraux 1 6, 1 8 sont situés axialement de chaque côté des tôles 12. Pour des raisons de clarté, des hachures ont seulement été portées pour les flasques latéraux 16, 1 8 sur les figures 1 et 2.
Le rotor 10 comprend également un arbre cylindrique (non représenté) coaxial à l ' axe X-X' et sur lequel sont montés les tô les 12
ainsi que les flasques latéraux 16 et 1 8 , et des tirants d' assemblage (non représentés) coopérant avec lesdits flasques pour enserrer axialement l ' empilage de tôles 12. Les tirants d' assemblage traversent axialement les tô les 12. Chaque flasque latéral 16, 1 8 présente un évidement 16a, 1 8 a axial de forme et de dimension adaptées à celles de l ' arbre.
Les aimants 14 présentent une forme générale parallélépipédique. Chaque aimant 14 est délimité axialement par des faces latérales 14a, 14b radiales opposées montées axialement en appui contre les flasques latéraux 16, 1 8. La face latérale 14a supérieure, respectivement 14b inférieure, de chaque aimant affleure avec la face supérieure, respectivement inférieure, de la tôle 12 supérieure, respectivement inférieure, de l ' empilage. Chaque aimant 14 est délimité transversalement par des bords interne 14c et externe 14d.
Les tôles 12 sont empilées axialement les unes relativement aux autres de manière à ce que les faces principales de deux tô les adj acentes soient axialement en appui l 'une contre l ' autre. La tôle 12 supérieure, respectivement inférieure, vient axialement en appui contre le flasque latéral 16, respectivement 1 8. Chaque tôle 12 présente une forme générale cylindrique annulaire et est centrée sur l ' axe X-X ' .
Chaque tôle 12 comprend un évidement 12a axial annulaire prévu pour le passage de l ' arbre et prolongeant axialement les évidements 1 6a, 1 8a des flasques latéraux, et un bord externe 12b axial annulaire . L ' évidement 12a forme un bord interne de la tôle. Chaque tôle 12 s ' étend radialement par rapport à l ' axe X-X' . Les tôles 12 sont identiques entre elles et présentent une épaisseur relativement faible, par exemple de l ' ordre de quelques dixièmes de millimètres, par exemple de 0,4 mm.
Comme illustré aux figures 2 à 4, chaque tôle 12 comprend une pluralité de logements 12c, 12d de forme générale rectangulaire et présentant des longueurs différentes de sorte à pouvoir recevoir des aimants 14 de tailles différentes. Chaque logement 12c, 12d est associé à un aimant 14 et est délimité par deux parois longitudinales en regard et par des bords interne et externe reliant lesdites parois. Les
logements 12c forment sur chaque tôle 12 un premier groupe permettant le montage d ' aimants 14 de grande dimension, et les logements 12d forment sur ladite tôle un second groupe permettant le montage d ' aimants 14 de petite dimension. Les aimants 14 de grande et de petite dimensions sont respectivement identiques entre eux. Les logements 12c, 12d sont prévus pour permettre le montage des aimants 14 de façon enterrée à l ' intérieur de l ' empilement de tôles 12 du rotor 10.
Dans l ' exemple de réalisation illustré, les logements 12c de grande dimension sont agencés par paires, identiques entre elles et espacées les unes par rapport aux autres de manière régulière dans le sens circonférentiel. Les paires de logements 12c sont ici au nombre de six. Les logements 12c d'une paire sont symétriques entre eux en considérant un plan axial médian de la tôle passant entre lesdits logements. Chaque logement 12c s ' étend sensiblement radialement à partir du voisinage de l' évidement 12a jusqu' au voisinage du bord externe 12b de la tôle 12 associée.
Les logements 12d de petite dimension sont également agencés par paires identiques entre elles et espacées les unes par rapport aux autres de manière régulière dans le sens circonférentiel. Les paires de logements 12d sont ici au nombre de six. Les logements 12d d' une paire sont disposés circonférentiellement de part et d ' autre d 'une paire de logements 12c en étant sensiblement parallèles les uns par rapport aux autres. Les logements 12d d'une paire sont symétriques entre eux en considérant le plan axial médian de la tôle passant entre les logements 12c associés. Chaque logement 12d s ' étend à partir d' une zone centrale de la tôle 12 jusqu' au voisinage du bord externe 12b . Chaque logement 12c, 12d débouche axialement de part et d' autre de la tô le 12. Chaque logement 12c, 12d traverse axialement l ' épaisseur de la tôle 12.
Chaque tôle 12 comprend également une pluralité d ' ergots 20 s ' étendant chacun circonférentiellement à l ' intérieur d 'un des logements 12c de grande dimension et situé à proximité du bord externe dudit logement. Chaque ergot 20 s ' étend transversalement par
rapport à l'axe X-X' à partir d'une des parois longitudinales du logement 12c associé vers l'autre paroi longitudinale. Chaque ergot 20 délimite un épaulement à l'intérieur du logement 12c associé contre lequel vient sensiblement radialement en appui l'aimant. L'épaulement de chaque logement 12c forme une surface d'appui pour le bord externe 14d dudit aimant qui est orientée vers l'intérieur.
De façon similaire, chaque tôle 12 comprend une pluralité d'ergots 22 s'étendant chacun circonférentiellement à l'intérieur d'un des logements 12d de petite dimension à proximité du bord externe dudit logement. Chaque ergot 22 s'étend transversalement par rapport à l'axe X-X' à partir d'une des parois longitudinale du logement 12d associé vers l'autre paroi longitudinale. Chaque ergot 22 délimite un épaulement à l'intérieur du logement 12d associé contre lequel est monté en appui le bord externe 14d de l'aimant associé. Les ergots 20, 22 sont prévus pour bloquer un déplacement des aimants 14 radialement vers l'extérieur sous l'effet d'efforts centrifuges. Les faces longitudinales des aimants 14 sont en appui dans le sens circonférentiel contre les parois longitudinales des logements 12c, 12d.
Chaque tôle 12 comprend encore des languettes ou pattes 24,
26 s'étendant chacune à l'intérieur d'un des logements 12c, 12d et venant en appui contre le bord interne 14c de l'aimant associé. Chaque patte 24, respectivement 26, s'étend à partir du bord interne d'un des logements 12c de grande dimension, respectivement 12d de petite dimension, en saillie à l'intérieur dudit logement. Chaque patte 24, 26 s'étend transversalement par rapport à l'axe X-X' en étant sensiblement parallèle aux parois longitudinales du logement associé.
Dans l'exemple de réalisation illustré, quatre pattes 24, respectivement 26, sont prévues sur chaque tôle 12. Deux des pattes 24 sont disposées de façon adjacente dans le sens circonférentiel pour le logement 12c d'une paire de logements telle que définie précédemment et pour le logement 12c de la paire successive. Les deux autres pattes 24 sont diamétralement opposées à celles-ci. Les pattes 26 sont
disposées sur les logements 12d situés circonférentiellement entre les logements 12c pourvus des pattes 24.
La longueur des pattes 24, 26 est adaptée de sorte que, lors du montage axial des aimants 14 à l ' intérieur des logements 12c, 12d des tôles, lesdites pattes se déforment par contact axial avec les aimants 14, comme cela est illustré plus visiblement aux figures 5 et 6. Les pattes 24, 26 sont recourbées selon le sens d' introduction des aimants 14 et viennent chacune transversalement en appui contre le bord interne 14c de l ' aimant associé. Dans l ' exemple de réalisation illustré, les pattes 24, 26 sont recourbées vers le flasque latéral 1 8 inférieur.
Après montage des aimants 14, une partie de chaque patte 24, 26 est décalée axialement par rapport au reste de la tô le 12 associée, i. e . s ' étend hors du plan de ladite tôle.
Chaque tôle 12 peut avantageusement être réalisée en une seule pièce, par exemple par emboutissage, découpe et pliage. Les pattes 24, 26 et les ergots 20, 22 sont réalisés monoblocs avec la tôle 12 associée. En d ' autres termes, les pattes 24, 26 et les ergots 20, 22 sont formés directement sur la tôle 12 associée.
Les tôles 12 sont empilées le long de l ' axe X-X' de sorte que les lo gements 12c, 12d délimités sur chacune des tô les soient alignés axialement les uns relativement aux autres et forment une pluralité de logements s ' étendant chacun de façon continue dans le sens axial. Dans l ' exemp le de réalisation illustré, chaque tôle 12 est décalée angulairement de 60 degrés par rapport à la tô le 12 précédente de l ' empilement afin de décaler les pattes 24, 26 de chaque tôle 12 dans le sens circonférentiel par rapport aux pattes 24, 26 des tôles immédiatement adj acentes . Ainsi, les pattes 24 ou 26 venant en appui sur un même aimant 14 sont espacées axialement les unes par rapport aux autres, avec un espacement axial régulier correspondant à l ' épaisseur de deux tô les 12. Chaque aimant 14 est bloqué transversalement contre les ergots 20 ou 22 par une pluralité de pattes 24 ou 26 alignées axialement et formant une rangée axiale. Les pattes 24, 26 maintiennent immobilisés les aimants 14 grâce à leur élasticité . L ' effort axial à exercer pour permettre l' introduction et le
coulissement de chaque aimant 14 à l' intérieur des logements 12c, 12d des tôles empilées est limité. La faible épaisseur des pattes 24, 26 pliable favorise leur fléchissement ou déformation. Une pluralité d' évidements 28 est ménagée sur la face supérieure du flasque latéral 1 8. Chaque évidement 28 est situé axialement sous chaque rangée de pattes 24 ou 26 de sorte à permettre la déformation de la patte 24 ou 26 inférieure de l ' empilement sans contact avec le flasque latéral 1 8.
Dans la position montée des aimants, chaque patte 24, 26 déformée en appui contre le bord interne 14c de l ' aimant associé exerce un effort permanent de précontrainte sur ledit aimant. Cet effort de précontrainte ou précharge est appliqué selon une direction transversale à l ' axe d' empilage des tôles 12. Chaque patte 24, 26 tend à repousser et à précontraindre l ' aimant 14 contre l ' ergot 20, 22 associé. Cet effort de précontrainte permet d' immobiliser en permanence les aimants 14 à l ' intérieur des logements 12c et 12d selon des directions transversales à l ' axe d' empilage des tôles 12. Chaque patte 24, 26 formée sur chaque tô le 12 forme un moyen de précontrainte sur l' aimant 14 associé. Chaque aimant 14 est bloqué transversalement d'un côté par les pattes 24 , 26 associées et de l ' autre côté contre les ergots 20 , 22. Les aimants 14 sont en contact direct sur les pattes 24, 26 et sur les ergots 20, 22. Chaque aimant 14 est immobilisé axialement par les flasques latéraux 16, 1 8.
Chaque tôle 12 comprend également une pluralité d' évidements 30 de forme cylindrique ménagés à proximité du bord externe 12b et prévus pour permettre le passage des tirants d' assemblage. Chaque tôle 12 comprend encore une pluralité d ' évidements 32 de forme rectangulaire ménagés à proximité de l ' évidement 12a et prévus pour limiter les fuites magnétiques du rotor 10. Les évidements 30 , respectivement 32, sont ici répartis de manière régulière dans le sens circonférentiel les uns par rapport aux autres .
Dans l' exemple de réalisation illustré, les ergots 20, 22 prévus pour s 'opposer à la centrifugation des aimants 14 sont situés radialement du côté extérieur des tôles 12, et les pattes 24, 26
so llicitant vers l ' extérieur les aimants en direction de ces ergots sont situées du côté intérieur des tôles .
Alternativement, il est possible de prévoir une disposition inversée des ergots et des pattes, i. e. les ergots situés radialement du côté intérieur des tôles et les pattes situées du côté extérieur et exerçant des efforts de précontrainte dirigés vers l ' intérieur. Cependant, avec une telle disposition, il est nécessaire de dimensionner les pattes de sorte à ce qu' elles résistent aux so llicitations des aimants dus aux efforts de centrifugation. En outre, la distance radiale entre les aimants et le bord externe du rotor augmente, ce qui réduit les performances de la machine électrique associée.
Dans l' exemple de réalisation illustré, il est représenté un agencement particulier des pattes déformables sur les tôles de sorte à limiter les efforts d' introduction à appliquer axialement pour le montage des aimants à l' intérieur de l' empilement de tôles. Alternativement, il est possible de prévoir un agencement différent des pattes sur chaque tôle. Par exemple, il pourrait être possible de prévoir un empilement des tôles pour lequel chaque patte associée à un aimant est décalée dans le sens circonférentiel par rapport à la patte de chaque tôle adj acente agissant sur le même aimant. Dans une autre variante de réalisation, il pourrait encore être possible de prévoir une patte pour chaque logement de chaque tôle. Bien entendu, avec une telle disposition, les efforts axiaux nécessaires à l ' introduction des aimants augmentent fortement.
Claims
1 . Rotor pour machine électrique tournante comprenant une pluralité de tôles ( 12) réalisées en matière magnétique, superposées selon un axe d' empilage et délimitant chacune une pluralité de logements ( 12c, 12d), une pluralité d' aimants ( 14) disposés à l' intérieur des logements, et des moyens de précontrainte (24, 26) formés sur les tôles ( 12) et exerçant des efforts de précontrainte sur les aimants pour bloquer lesdits aimants à l ' intérieur des lo gements, caractérisé en ce que les moyens de précontrainte (24, 26) d'une tôle sont décalés dans le sens circonférentiel par rapport aux moyens de précontrainte (24, 26) de la ou des tôles adj acentes.
2. Rotor selon la revendication 1 , dans lequel chaque moyen de précontrainte (24, 26) s ' étend en saillie à l' intérieur d'un des logements ( 12c, 12d) et vient en appui contre l' aimant ( 14) associé.
3. Rotor selon la revendication 1 ou 2, dans lequel chaque moyen de précontrainte (24, 26) est dimensionné de sorte à être déformé et recourbé au moins en partie par contact avec l ' aimant ( 14) associé.
4. Rotor selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les moyens de précontrainte (24, 26) sont formés sur les tôles ( 12) pour bloquer les aimants à l' intérieur des logements ( 12c, 12d) selon des directions transversales à l' axe d' empilage des tôles.
5. Rotor selon l 'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel un bord ( 14d) de chaque aimant ( 14) est monté en appui contre un épaulement s ' étendant à l ' intérieur du logement associé.
6. Rotor selon la revendication 5 , dans lequel des ergots (20, 22) sont formés sur les tôles ( 12) et délimitent chacun un des épaulements.
7. Rotor selon la revendication 5 ou 6, dans lequel les moyens de précontrainte (24, 26) sont situés radialement du côté opposé aux épaulements par rapport aux aimants ( 14) .
8. Rotor selon la revendication 7, dans lequel les moyens de précontrainte (24, 26) tendent à plaquer les aimants ( 14) contre les épaulements.
9. Rotor selon l'une quelconque des revendications 5 à 8 , dans lequel les épaulements sont situés radialement du côté extérieur dudit rotor.
10. Rotor selon l 'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les moyens de précontrainte (24, 26) comprennent des pattes déformables .
1 1 . Rotor selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque tôle ( 12) présente une forme générale annulaire, est réalisée en une seule pièce et délimite un évidement ( 12a) continu dans le sens circonférentiel pour le passage d 'un arbre.
12. Rotor selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre deux flasques d' extrémité ( 16, 1 8) enserrant axialement les tôles ( 12) et les aimants ( 14) .
13. Machine électrique tournante comprenant stator, un rotor selon l'une quelconque des revendications précédentes monté à l' intérieur du stator, et un arbre de support dudit rotor.
14. Procédé de montage d'un rotor pour machine électrique tournante selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, dans lequel on introduit axialement les aimants à l'intérieur des logements des tôles, et on précharge les moyens de précontrainte lors de l' introduction des aimants par contact direct avec lesdits aimants.
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