WO2019121979A1 - Stator pour machine électrique tournante - Google Patents

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WO2019121979A1
WO2019121979A1 PCT/EP2018/085937 EP2018085937W WO2019121979A1 WO 2019121979 A1 WO2019121979 A1 WO 2019121979A1 EP 2018085937 W EP2018085937 W EP 2018085937W WO 2019121979 A1 WO2019121979 A1 WO 2019121979A1
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WO
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conductive
stator
layer
conductive segments
notches
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/EP2018/085937
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English (en)
Inventor
Vincent Ramet
Jean Duquesne
Stéphane DE CLERCQ
Julien PAUWELS
Laurent DELASSUS
Humberto MENEZES
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Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Original Assignee
Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
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Publication date
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    • H02K15/08—Forming windings by laying conductors into or around core parts
    • H02K15/085—Forming windings by laying conductors into or around core parts by laying conductors into slotted stators
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    • H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/12—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors arranged in slots

Definitions

  • the present invention relates to a rotating electrical machine such as an alternator or an alternator or a reversible machine or an electric motor for a motor vehicle.
  • the invention relates more particularly to a stator for a rotating electrical machine comprising a winding made from conductive pins.
  • a rotating electrical machine comprises a shaft integral with a rotor and a stator arranged to surround the rotor.
  • the rotor and the stator cooperate via a magnetic field.
  • the rotor is, for example, provided with permanent magnets and the stator of an electric winding.
  • the rotor may be a claw rotor formed by two pole wheels which may be provided with permanent magnets or not.
  • motor mode the electric winding is supplied with electric current via an electronic module, so as to generate a rotating magnetic field at the electric winding, in order to cause the rotation of the rotor .
  • generator mode the rotor is rotated by means of the engine of the vehicle, so as to generate a rotating magnetic field at the electric coil of the stator which is recovered by the electric current module electronic.
  • the stator comprises a cylinder head forming a piece of revolution about an axis passing through the center of the stator.
  • the yoke has radial teeth, extending radially towards the center of the stator and around which the electric winding is made. More particularly, the radial teeth delimit between them notches in which conductive elements participating to form the stator winding pass.
  • the winding of the stator can be realized in different ways, for example by means of a needle device guiding the winding of the same electrical wire around each radial tooth to form successive turns. Nevertheless, this embodiment involves a difficulty of implementation to set the path of the needle guiding the electric wire through the notches. In particular, this embodiment may not be possible when the angular spacing between two successive radial teeth is not sufficient to allow the passage of the carrier needle of the wire to be wound around the teeth.
  • each conductive pin comprises two conductive segments substantially parallel to each other and connected by a junction bent so as to form a "U".
  • the conductive segments are inserted at a first axial end face of the stator, in two separate notches, so that the conductive segments are substantially parallel to the axis of revolution of the stator.
  • This embodiment allows the winding of stators comprising radial teeth much closer to the previous alternative. However, it is necessary to use many connecting pieces between the conductive pins, in particular to ensure that the electrical current flows in the same direction in each of the segments present in the same notch of the stator.
  • the aim of the invention is to propose an original solution for arranging conductive pins in the notches of a stator of a rotating electrical machine and for connection between the conductive pins, for example, without this being limiting, to reduce the number of connecting pieces required between the conductive pins to ensure proper operation of the rotating electrical machine.
  • the invention thus proposes a stator for a rotating electrical machine in the field of the automobile, comprising an annular body having a lateral face from which several radial teeth extend which are angularly spaced so as to delimit open notches on a first axial end face and a second axial end face of the annular body and a stator winding comprising at least several conductive pins made to extend at least partially in said notches and electrically connected to each other, each conductive pin comprising two conductive segments connected by an angled junction configured so that the conductive segments of one and the same pin are arranged in two distinct notches, the notches being filled by a plurality of conductive segments stacked on one another so as to form N parallel layers or substantially parallel to the face side of the annular body.
  • each conductive pin comprises a conductive segment present in two distinct notches, with a conductive segment present in a notch E so as to occupy a first layer Ci and another conductive segment present in an E + P notch so as to occupy a distinct second layer Ci + 2 and separated from the first layer by an intermediate layer, P being a predetermined pitch in a first direction of orientation.
  • the conductive pins are each mounted in two separate notches by engagement of a segment in a respective notch, of so that the conductive segments of the same conductive pin occupy two different notches of the annular body.
  • the conductive segments of the same pin are located on separate layers and separated by a single intermediate layer formed by a conductive segment of another conductive pin.
  • the bent junctions of the adjacent conductive pins are substantially parallel to one another at the level of the first axial end face.
  • the bent junctions form a bun at the first axial end face without crossing. Therefore, the height of the bun is reduced because it is not necessary to superpose the bent junctions between them to allow the arrangement of their conductive segments in the notches. In other words, it is not necessary to raise a first bent junction to pass a second bent junction, between the first bent junction and the first axial end face of the stator.
  • the term “height” here means a direction substantially normal to the first axial end face.
  • a pin winding if it facilitates the installation of the winding around the stator teeth, involves connections between the pins and electrical connection elements to ensure that the direction of the current passing through these pins is coherent all around the stator.
  • Each pin design and the resulting arrangement in the stator generates a layer shift from one notch to another. It is advantageous according to the invention not to have inner pins and outer pins arranged in two distinct concentric loops, but nested pins one inside the other, to facilitate the passage of the current in each of the winding layers by limiting the number of connections between the pins.
  • a different layer number is associated with each conductive segment present in the same notch. More precisely, in the same notch, it is associated with each layer formed by the conductive segments, a growing number of the periphery towards the center of the stator. According to the present example, it is therefore associated with the number 1 to the outermost conducting segment, that is to say the one closest to the side face of the stator and the number N for the innermost conducting segment. that is the farthest from the side face of the stator.
  • the free end that is to say the end which emerges at the level of the second axial end face of the annular body, a conductive segment of a pin occupying the layer Ci in a notch is connected, at the second axial face of the annular body, to the free end of a conductive segment of a neighboring pin occupying the layer Ci + i in a notch separated by a pitch P.
  • each notch comprises an even number of conductive segments.
  • each notch E may comprise a number N of layers which is, for example, equal to four.
  • the pins are arranged so that one of their conductive segments extends so as to occupy the first layer in a notch E and that their other conductive segment extends so as to occupy the third layer in an E + P notch or so that one of their conductive segments extends to occupy the second layer in a notch E and that their other conductive segment extends to occupy the fourth layer in an E + P notch,
  • a first type of pin is such that the conductive segments, connected by a bent junction, have at their second axial end face their free ends closer to each other than are their conductive segments.
  • this first type of pin may correspond to a first so-called outer pin assembly, with pins arranged in the stator so that one of their conductive segments are housed in the outer layer of the corresponding notch.
  • a second type of pin is such that the conductive segments, connected by an angled junction, have at their second axial end face their ends more distant from each other than are their conductive segments.
  • this second type of pin may correspond to a second set of pins called inner, with pins arranged in the stator so that one of their conductive segments is housed in the inner layer of the corresponding notch.
  • the winding thus comprises a first set of conductive pins in which the free ends of the conductive segments are closer than said segments housed in their respective notches, and a second set of conductive pins in which the free ends of the conductive segments are further apart. than said segments in their respective notches.
  • the first set of conductive pins notably forms an outer assembly, a conductive segment of each of the pins of this first set being housed in a notch so as to form part of the first layer, and the second set of conductive pins forming a set interior, a conductive segment of each of the pins of the second set being housed in a notch so as to form part of the last layer.
  • the outer assembly is such that the pins have conductive segments occupying the first and third layers while the inner assembly is formed of pins whose conductive segments occupy the second and fourth layers.
  • the first set of conductive pins may in particular form an inner assembly, a conductive segment of each of the pins of the first set being housed in a notch so as to form part of the last layer, and the second set of conductive pins may form an outer assembly, a conductive segment of each of the pins of the second set being housed in a notch so as to form part of the first layer.
  • the outer assembly is such that the pins have conductive segments occupying the first and third layers while the inner set is formed of pins whose conductive segments occupy the second and fourth layers.
  • At least one electrical connection strip is arranged between two notches separated by a predetermined pitch P, the strip having two additional conductive segments occupying the same layer in each of these two notches and a connecting part connecting these two segments.
  • additional conductors at the first axial end face of the annular body advantageously makes it possible to limit the use of the use of electrical connections to ensure the continuity of the electrical path or electrical circuit formed by the conductive segments described above, and to ensure the orientation of the alternating current from one notch to another.
  • Such a link bar also allows to move the conductive segments that are connected to a current source, relative to each other. This thus simplifies the connection step between said conductive segments and the current source by increasing the space between said conductive segments to simplify the passage of the connection tools.
  • the electrical connection strip is configured so that its additional conductive segments are housed in two distinct notches at the level of the first layer.
  • the electrical connection strip is configured so that its additional conductive segments are housed in two distinct notches at the level of the last layer. For example, in the case where a notch has four layers of conductors, its additional conductive segments are housed in the fourth layer.
  • the connecting portion of the electrical connection strip is offset radially with respect to the bent junctions of the conductive pins, so that the electrical connection strip bypasses said bent junctions.
  • the electrical connection strip may be configured so that the connection portion passes over the bent junctions present at the first axial end face of the stator. .
  • At least one electrical connection strip is arranged between two notches separated by a predetermined pitch P, the strip having two additional conductive segments occupying a different layer in each of these two notches and a connecting part connecting these two additional conductive segments at the first axial end face of the annular body.
  • the electrical connection strip is configured so that its additional conductive segments are housed in two separate notches being housed in two successive distinct layers. For example, in the case where a notch has four layers of conductors, its additional conductive segments are housed in the second and third layers.
  • the electrical connection strip is configured so that its additional conductive segments are housed in two separate notches being housed in two separate layers and separated from each other by at least one layer interlayer.
  • its additional conductive segments are housed in the first and fourth layers.
  • conductive segments occupying one of the layers are connected to a source of current at the first axial end face of the annular body, for supplying a plurality of conductive segments connected in series in a current phase.
  • This embodiment advantageously makes it possible to connect different current sources to conducting segments always occupying the same layer in the notches. As a result, the connections between the power sources and the conductive elements are made easier.
  • said conductive segments connected to a current source are housed in a central layer, that is to say the second or the third layer and more particularly the third layer.
  • the electrical connection strip is configured so that its additional conductive segments are housed in two distinct notches by being housed in two distinct layers and separated from each other by at least one intermediate layer and the conductive segments. connected to a current source are housed in a central layer forming the intermediate layer.
  • This stator configuration allows better resistance to vibration of the conductive segments connected to a current source. Indeed in this configuration, said conductive segments connected to a current source are less sensitive to vibrations because they are surrounded at least partially by the link bar.
  • the electrical connection strip is configured so that its additional conductive segments are housed in two separate notches being housed in two separate layers and separated from each other by two intermediate layers.
  • said conductive segments connected to a current source are housed in a border layer, that is to say the first or the fourth layer.
  • conductive segments occupying one of the layers are connected to each other at level of the first axial end face of the annular body, for interconnecting the current phases according to the desired coupling.
  • said connected conductive segments making it possible to carry out the coupling are housed in a central layer, that is to say the second or the third layer and more particularly the third layer.
  • said conductive segments making it possible to carry out the coupling are housed in a border layer, that is to say the first or the fourth layer.
  • the electrical connection strip forms a series connection between two winding portions.
  • the invention also relates to a rotary electric machine for a motor vehicle comprising a stator as described above.
  • the rotating electrical machine can form an alternator or an alternator or a reversible machine or an electric motor.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a stator provided with a coil and forming part of an electric machine according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 2 shows a stator forming part of an electric machine according to a second embodiment of the invention and its associated winding
  • FIG. 3 represents a perspective view of an assembly of a first type of conductive pin used for producing a winding according to the invention
  • FIG. 4 represents a perspective view of an assembly of a second type of conductive pin used for producing a winding according to the invention
  • FIG. 5 represents a perspective view of a portion of the stator illustrated in FIG. 1;
  • FIG. 6 schematically illustrates a notch of a stator forming part of a rotating electrical machine according to the invention, so as to make visible the successive layers, here four in number, of conductive segments stacked in said notch so as to form a part of the winding;
  • FIG. 7 is a diagram showing the arrangement of conductive pins passing through notches of a stator as illustrated in the previous figures, and the interconnection of which makes it possible to form a part of the winding of a stator of a rotary electric machine according to the invention
  • FIG. 8 shows the stator of Figure 1 at a different perspective angle making particular visible the free ends of the conductive pins involved in forming the coil.
  • the aim of the invention is to propose an original solution for arranging conductive pins in the notches of a stator of a rotating electrical machine and for connection between the conductive pins, for example, without this being limiting, to reduce the number of connecting pieces required between the conductive pins to ensure proper operation of the rotating electrical machine.
  • FIGs 1 and 2 illustrate a stator 2 for a rotating electrical machine configured to form an alternator or alternator or reversible machine or electric motor of a motor vehicle.
  • the stator comprises in particular an annular body 4 forming a cylinder head of revolution about an axis of revolution A. This axis of revolution substantially corresponds to the axis of rotation of a rotor, not shown here, intended to be rotated inside the stator 2.
  • the annular body 4 comprises a lateral face 6 (visible in particular in Figures 2, 5 and 6) facing the inside of the stator, so as to define an inner wall of the yoke.
  • the annular body 4 also comprises a plurality of radial teeth 8 which extend, projecting from the lateral face 6, towards the center of the stator.
  • the radial teeth 8 are angularly distributed regularly around the periphery of the annular body, with successive spaces formed between them so as to define notches 10 extending in series on the periphery of the annular body of the stator, each notch being delimited by two teeth. radial 8 successive.
  • the notches 10 are open on a first axial end face 12 and a second axial end face 14 of the body annular.
  • the notches 10 pass axially right through the annular body 4 and open on the two opposite axial end faces of the stator.
  • axial end faces means normal or substantially normal faces to the side face 6 and to the axis of revolution A of the stator.
  • the radial teeth 8 delimit 96 notches distributed along the lateral face 6, it being understood that, as will be described hereinafter, these notches are arranged to form a support for a stator winding.
  • a different number of notches may be used such as 84, 72, 60, 48 notches. It is understood that this number depends on the application of the machine, the stator diameter and the number of rotor poles.
  • the coil is formed from a plurality of conductive pin assemblies 15A and 15B, these assemblies being shown respectively in FIGS. 3 and 4.
  • Each conductive pin capable of forming one or the other of the sets comprises two segments.
  • conductors 16A, 16B, 16C, 16D caused to extend axially in the notches and which are for this purpose substantially parallel to each other.
  • the conductive segments have a substantially rectangular section facilitating their stacking in the notch.
  • the conductive segments are connected to one another via an angled junction 18 which is also conductive so as to form an electrical continuity.
  • These conductive segments 16A, 16B, 16C, 16D are superimposed in notches 10 of the stator 2, as shown in FIG. 6, in order to form a stack of N layers Ci, it being understood that these N layers are present in each of the notches of so that there are formed on the periphery of the stator layers substantially coaxial with the side face 6 of the annular body.
  • these winding layers are four in number and numbered from C1 to C4, according to their order of stacking in the notches 10.
  • the first layer C1 corresponds to the outer layer
  • the second layer C2 corresponds to an outer core layer directly adjacent to the first layer Ci
  • the third layer C3 corresponds to the inner core layer directly adjacent to the second layer C2
  • the fourth layer C4 corresponds to the inner layer.
  • the first layer C1 is thus occupied by the conductive segment closest to the annular body 4 of the stator.
  • the invention is not limited to this single embodiment so that a greater number of conductive segments can be stacked in each slot 10 for example 6, 8 or 10 conductors.
  • the conductive pins forming the first or second sets of pins are characterized by the free end of the conductive segments, opposite the bent junction 18.
  • the conductive pins 15A forming the first sets of pins are characterized by two free ends 17A of conductive segments which are curved so as to approach one another. In particular, free ends 17A of the conductive segments are folded to overlap one another.
  • the conductive pins 15B forming the second sets of pins are characterized by two free ends 17B of conductive segments which are bent so as to deviate from each other.
  • the spacing between two free ends of the conductive segments of the same pin is greater than the spacing between these two conductive segments in their right portion to be accommodated in the notches. More particularly, the conducting segments of the same pin are spaced apart by a pitch P so as to be respectively inserted in a notch E and in an E + P notch, and the free ends of these conductive segments are spaced one step apart. 2P.
  • each conductive pin 15A and 15B is arranged in such a way that, on the one hand, its conductive segments extend into two distinct notches E and E + P separated by a pitch P, and that on the other hand each bent junction 18 is disposed at the first axial end face 12 while the free ends 17A and 17B are arranged at the second axial end face 14 and are interconnected so as to generate electrical continuity in the winding from one pin to the other.
  • the free ends of conductive segments 16A arranged in a first layer C1 and the free ends of conducting segments 16B arranged in a second layer C2 are interconnected with each other.
  • free ends of conductive segments 16C arranged in a third layer C3 and the free ends of conductive segments 16D arranged in a fourth layer C4 are interconnected.
  • the two sets of pins form a first so-called outer set, which comprises pins whose conductive segments are housed in the notches so as to form the first outer layer and a second set said inner, which has pins whose conductive segments are housed in the notches so as to form the fourth inner layer.
  • the two pin assemblies are nested, that is, arranged so that one of the conductive segments of the pins of the outer assembly is located in the notches further inward than one of the conductive segments of the pins of the inner set. More particularly, a conductive pin 15A belonging to a first set called outer is arranged in the stator so as to have a conductive segment 16A occupying a first layer C1 in a notch E and a conductive segment 16C occupying a third layer C3 in a notch E + P.
  • a conductive pin 15B belonging to the second so-called outer assembly is arranged in the stator so as to have a conductive segment 16B occupying a second layer C2 in the notch E and a conductive segment 16D occupying a fourth layer C4 in a notch E + P .
  • the conductive pins are arranged so that the conductive segments of the same conductive pin occupy distinct notches with a radial offset of two layers from one notch to the next, or else in other words with the interposition of an intermediate layer between the two layers occupied by the conductive segments of this same pin. This radial offset corresponds to the interposition of a conductive segment belonging to a conductive pin of the other set.
  • connection of the pins to each other to form the stator winding with, in particular, at the level of the second axial end face 14 of the stator 2, a free end 17 of a conductive pin and another free end of another conductive pin which are connected in pairs to form continuous electrical paths or conductive paths generating or receiving fields magnetic along the radial teeth, when traversed by an electric current.
  • the arrangement of the bent junctions 18 at the first axial end face 12 of the stator 2 is such that the conductive pins do not overlap, which allows the formation of a bun 20 of low height.
  • the term “height” is meant a direction normal to or substantially at the first axial end face 12, that is to say a direction parallel to the axis of revolution A.
  • Each angled junction 18 may be formed of a single conductor so that a bent junction, two conductive segments and two free ends of the same pin are formed from a single electrical conductor extending in particular in the form of Alternatively, each bent junction 18 may be formed by two ends connected together. Thus, a bent junction, two conductive segments and two free ends of the same pin are formed from two conductive bars connected together.
  • Additional electrical connection elements are furthermore provided for closing the electrical circuit and to allow an appropriate flow of current through the winding, in particular so that, on the one hand, the current flows in the same direction in each of the conductive segments housed in the same notch, and that on the other hand the current flows generally in one direction in a notch and in the opposite direction in the notches spaced a pitch P and -P.
  • These additional elements comprise in particular electrical connection strips 24, which are respectively formed of a connecting portion 240, arranged on the side of the first axial end face 12 of the stator, and two additional conductive segments each arranged in a notch and that the connecting portion connects, in a role equivalent to the bent junction pins previously described.
  • These additional elements are specific in that the Conductive segments they comprise occupy the same layer in each of the two notches, and more particularly in the example shown the first layer Cl.
  • this position of the additional conductive segments in the first layer C1 makes it possible to have a connection part bypassing the bent junctions of the conductive pins, the connection part 240 being offset radially. to the outside of the stator, that is to say without penalizing the axial dimension of the rotating electrical machine and without hindering the relative movement of the rotor relative to the stator.
  • connection portion may be chosen to arrange the connection portion above the bent junctions of the corresponding conductive pins, especially if congestion constraints are stronger in radial dimensioning than axial , it being understood that the position of this electrical connection strip in the first layer C1, made possible by the interlocking of the conductive pins and the resulting mixture between the so-called inner pins and the so-called outer pins, makes it possible to choose the orientation of the connection portion and the resulting space according to the rotating electrical machine on which this coil is implanted.
  • a first embodiment of a stator and associated nested pin winding is such that the electrical connection bar 24 does not axially exceed the bun 20 formed by the junctions. bends 18, thereby limiting the longitudinal dimensions of the stator in a rotary electric machine for a motor vehicle, for example, while as illustrated in FIG. 2, a second embodiment is such that the electrical link bar 24 exceeds the bent junctions 18 so as to pass over the latter, in order to limit the radial size of the stator, in particular in a rotating electric machine of lower power, the smallest axial dimension of the pins in such a machine of lower power allowing this axial overflow.
  • the electrical connection strip 24 is comparable to another type of conductive pin comprising two conductive segments spaced apart from one another so as to fit into notches separated by a pitch P, at the level of the same layer and in this case the first so-called outer layer.
  • This electrical connection strip 24 is positioned at the level of the peripheral layer of the coil to replace the conductive segments 16A of two conductive pins 15A belonging to the first set.
  • these additional conductive segments can occupy the fourth layer C4.
  • the first and second embodiments described above may be applied in the same manner when said segments are housed in the fourth layer C4.
  • these additional conductive segments can occupy distinct layers such as the second layer C2 and the third layer C3.
  • the connecting portion of the electrical connection bar is inserted circumferentially between the bent junctions of the other conductive pins.
  • these additional conductive segments can occupy distinct layers such as the first layer Ci and the fourth layer C4.
  • the connecting portion of the electrical connection strip extends partly above, in an axial direction, some bent junctions of the other conductive pins.
  • Conducting elements 21, forming phase current inputs and outputs, are arranged in the third layer of the notches which should be occupied by a pin-conducting segment if an electrical connection strip 24 is not arranged in its place. .
  • a conductive segment is provided to occupy a third layer C3 in an E + P notch spaced one step apart. P. It is understood that at each link strip electrical 24 is associated with a pair of conductive segments 21 and, as can be seen in FIG.
  • phase current inputs and outputs are configured according to the invention to penetrate into the notches at the third layers C3. More precisely, half of these phase inputs and outputs are connected, directly or via an interconnection device, to a current source 22, the other half being connected directly or via an interconnection device, at an input and output of another phase to create the electrical coupling.
  • a conductive segment 24 is provided to occupy a second layer C2 in an E + P notch spaced by a pitch P.
  • a conductive segment of an electrical connecting strip occupies a second layer C2 or a third layer C3 in a notch E
  • a conductive segment is provided to occupy a first layer Ci and a fourth layer C4 in a notch E + P spaced by a step P.
  • FIG. 7 a schematic illustration of a winding portion formed by the connection of nested conductive pins, as described above.
  • the number of notches is sets of pins has been limited, it being understood that the following will be easily extended by the skilled person to perform the complete winding, the other notches stator also comprising stacks of conductive segments.
  • the stator 2 comprises 96 notches each containing 4 stacked conductive segments.
  • FIG. 7 illustrates the case where the additional conductive segments of the electrical connection strips occupy the first layer C1 in a notch E and the conductive segments forming the phase inputs and outputs occupy the third layer C3 but that this applies in a manner similar to the other embodiments previously described.
  • the current is introduced into the winding via the input to the current of sentence 211. It will be described in more detail its course via the arrows numbered Fi to illustrate the that the current flows, in stacked segments, in the same direction for a given notch, and in the opposite direction for a notch spaced by a pitch P or -P.
  • the notch E + P is moved away from the notch E by a predetermined pitch P, according to a first direction of orientation.
  • the pitch P corresponds to the interposition of five notches between a notch E and E + P, and the first direction of orientation is in the opposite direction of the clockwise.
  • the current flows in the conductive segment 21 housed in a notch E, in the extension of the phase current input 211 (arrow Fl).
  • This conductive segment 21, arranged to form part of the third layer C3 in this notch E, has at its free end, on the side of the second axial end face 14, a folded shape on itself similar to that of a conductive segment 16C of an outer pin that it replaces in this layer.
  • this conductive segment 21 is connected, at the second axial end face 14 of the stator, to the free end 17B of a conductive segment 16D occupying the fourth layer C4 in a notch EP, the two free ends, arranged next to each other as can be seen more particularly in FIG. 8, of these conductive segments 21, 16D being connected electrically at a point of contact 19B.
  • the current is circulated from the second axial end face 14 to the first axial end face 12 in the fourth layer C4 of the notch EP, as illustrated by the arrow F2.
  • the conductive segment 16D occupying the fourth layer C4 in the notch EP, forms part of a conductive pin 15B belonging to a second set of pins called inner set as it has been described above, so that this segment conductor is extended, at the first axial end face 12 of the stator, through an angled junction 18, into a conductive segment 16B occupying the second layer C2 in a notch separated from a space P, in the opposite direction to the first direction of orientation.
  • the current is circulated from the first axial end face 12 to the second axial end face 14 in the second layer C2 of the notch E + 2P, as illustrated by the arrow F3.
  • the free ends 17A and 17B of the conductive segments 16 are connected together at the level of the second axial end face 14 of the stator, so as to allow the flow of an electric current through said segments. , in the same sense, in each notch.
  • the flow direction of the current is represented by the arrows overlapping the conductive pins.
  • the continuity of winding is achieved by then connecting the end of the conductive segment 16B occupying the second layer C2 in the notch E + 2P, at the end a conductive segment 16A occupying the first layer C1 in the notch E + P, the free ends of these conductive segments being arranged side by side as can be seen in FIG. 8 and electrically connected by a contact point 19A to the level of the second axial end face 14.
  • the current is circulated from the second axial end face 14 to the first axial end face 12 in the first layer C1 of the E + P notch, as illustrated by the arrow F4.
  • the conductive segment 16A occupying the first layer C1 in the notch E + P, forms part of a conductive pin 15A belonging to a first set of pins called outer assembly as it has been described above, so that this conductive segment is extended, at the first axial end face 12 of the stator, via an angled junction 18, into a conductive segment 16C occupying the third layer C3 in a notch separated from a space P , in the first direction of orientation.
  • the current is circulated from the first axial end face 12 to the second axial end face 14 in the third layer C3 of the notch E + 2P, as illustrated by the arrow fs.
  • the continuity of the winding is carried out, according to what has just been described, by passing from a conductive segment of the first layer C1 to the third layer C3 and from the fourth layer C4 to the second layer C2 on the side of the bent junctions. forming part of the conductive pins, and passing from the second layer C2 to the first layer C1 and from the third layer C3 to the fourth layer C4 by electrical bridges, in particular solders, at the level of the second axial end face 14, so that the flow of the current in the same direction in each notch is achieved.
  • the current passes a conductive pin 15A belonging to a first set of pins said outer assembly to an electrical connecting strip 24 as described above.
  • the current passes successively in one direction (Fi + 1) then in the other (Fi + 2) in a first layer C1 of a notch EP and in a first layer of a notch E.
  • the current is then circulated in accordance with what has been described above, from one conductive pin to the other, until circulating in the notch E + P at the third layer in which is arranged the conductive segment integral with the phase current output 122.

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Abstract

Un stator (2) comprend un corps annulaire (4) comportant une face latérale (6) à partir de laquelle s'étend plusieurs dents radiales (8) qui sont espacées angulairement de manière à délimiter des encoches (10), et plusieurs épingles conductrices (15A, 15B), chaque épingle conductrice comprenant deux segments conducteurs (16A, 16B, 16C, 16D) connectés par une jonction coudée (18), les segments conducteurs sont empilés les uns sur les autres dans les encoches (10), de sorte à former N couches parallèles ou sensiblement parallèles à la face latérale (6) du corps annulaire. Chaque épingle conductrice (15A, 15B) comprend un segment conducteur présent dans deux encoches distinctes, avec un segment conducteur présent dans une encoche E de manière à occuper une couche (Ci) et un autre segment conducteur présent dans une encoche E+P de manière à occuper une couche (Ci+2), P étant un pas prédéterminé selon un premier sens d'orientation.

Description

Stator pour machine électrique tournante
La présente invention concerne une machine électrique tournante telle qu'un alternateur ou un alternodémarreur ou une machine réversible ou un moteur électrique pour véhicule automobile. L'invention porte plus particulièrement sur un stator pour une machine électrique tournante comprenant un bobinage réalisé à partir d'épingles conductrices.
Une machine électrique tournante comprend un arbre solidaire d'un rotor et un stator agencé de manière à entourer le rotor. Le rotor et le stator coopèrent par l'intermédiaire d'un champ magnétique. Pour cela, le rotor est, par exemple, muni d'aimants permanents et le stator d'un bobinage électrique. Alternativement, le rotor pourra être un rotor à griffes formé par deux roues polaires qui peut être munie d'aimants permanents ou non. Selon un premier mode de fonctionnement dit mode moteur, le bobinage électrique est alimenté en courant électrique par l'intermédiaire d'un module électronique, de manière à générer un champ magnétique tournant au niveau du bobinage électrique, afin d'entraîner la rotation du rotor. Selon un second mode de fonctionnement dit mode générateur, le rotor est entraîné en rotation par l'intermédiaire du moteur thermique du véhicule, de manière à générer un champ magnétique tournant au niveau du bobinage électrique du stator qui est récupéré en courant électrique par le module électronique.
Le stator comprend une culasse formant une pièce de révolution autour d'un axe passant par le centre du stator. La culasse comporte des dents radiales, s'étendant radialement vers le centre du stator et autour desquelles est réalisé le bobinage électrique. Plus particulièrement, les dents radiales délimitent entre elles des encoches dans lesquelles passent des éléments conducteurs participant à former le bobinage du stator.
Le bobinage du stator peut être réalisé de différentes manières, par exemple à l'aide d'un dispositif à aiguille guidant l'enroulement d'un même fil électrique autour de chaque dent radiale pour former des spires successives. Néanmoins, ce mode de réalisation implique une difficulté de mise en œuvre pour paramétrer le chemin de l'aiguille guidant le fil électrique à travers les encoches. Notamment, ce mode de réalisation peut ne pas être possible lorsque l'écartement angulaire entre deux dents radiales successives n'est pas suffisant pour permettre le passage de l'aiguille porteuse du fil à enrouler autour des dents.
Pour remédier à cet inconvénient, une autre méthode de bobinage consiste à insérer une pluralité d'épingles conductrices dans les encoches délimitées par les dents radiales, puis à raccorder électriquement leurs extrémités deux à deux pour former un chemin électrique continu. Plus précisément, chaque épingle conductrice comprend deux segments conducteurs sensiblement parallèles entre eux et reliés par une jonction coudée de manière à former un « U ». Les segments conducteurs sont insérés au niveau d'une première face d'extrémité axiale du stator, dans deux encoches distinctes, de sorte que les segments conducteurs soient sensiblement parallèles à l'axe de révolution du stator. Ainsi, de façon avantageuse, il n'est pas nécessaire de recourir à un dispositif à aiguille comme mentionné ci-dessus. Cette opération est reproduite autant de fois que nécessaire pour remplir chaque encoche d'un même nombre de segments conducteurs et que leurs jonctions coudées soient saillantes au niveau de la première face d'extrémité axiale du stator. Les extrémités libres des segments conducteurs, dépassant d'une seconde face d'extrémité axiale du stator, sont ensuite connectées entre elles de manière à former des voies conductrices générant des champs magnétiques le long des dents radiales lorsqu'elles sont parcourues par un courant électrique. Autrement dit, les épingles conductrices sont reliées deux à deux de sorte à former différents ensembles, chaque ensemble pouvant notamment correspondre à une phase d'alimentation électrique. Par exemple, dans le cas d'un alternodémarreur pour véhicule automobile, on a généralement trois voies conductrices distinctes pour permettre une alimentation en courant triphasé du bobinage. Ce mode de réalisation permet le bobinage de stators comprenant des dents radiales nettement plus rapprochées par rapport à l'alternative précédente. Néanmoins, il s'avère nécessaire d'utiliser de nombreuses pièces de raccordement entre les épingles conductrices, afin notamment de s'assurer que le courant électrique circule dans le même sens dans chacun des segments présents dans une même encoche du stator.
L'invention vise à proposer une solution originale d'agencement d'épingles conductrices dans les encoches d'un stator d'une machine électrique tournante et de connexion entre les épingles conductrices, afin par exemple, sans que cela ne soit limitatif, de diminuer le nombre de pièces de raccordement nécessaires entre les épingles conductrices pour assurer un bon fonctionnement de la machine électrique tournante.
L'invention propose ainsi un stator pour une machine électrique tournante dans le domaine de l'automobile, comprenant un corps annulaire comportant une face latérale à partir de laquelle s'étend plusieurs dents radiales qui sont espacées angulairement de manière à délimiter des encoches ouvertes sur une première face d'extrémité axiale et sur une seconde face d'extrémité axiale du corps annulaire et un bobinage de stator comportant au moins plusieurs épingles conductrices amenées à s'étendre au moins partiellement dans lesdites encoches et reliées électriquement entre elles, chaque épingle conductrice comprenant deux segments conducteurs connectés par une jonction coudée configurée pour que les segments conducteurs d'une même épingle soient agencés dans deux encoches distinctes, les encoches étant remplies par une pluralité de segments conducteurs empilés les uns sur les autres de sorte à former N couches parallèles ou sensiblement parallèles à la face latérale du corps annulaire.
L'invention est remarquable en ce que chaque épingle conductrice comprend un segment conducteur présent dans deux encoches distinctes, avec un segment conducteur présent dans une encoche E de manière à occuper une première couche Ci et un autre segment conducteur présent dans une encoche E+P de manière à occuper une deuxième couche distincte Ci+2 et séparée de la première couche par une couche intercalaire, P étant un pas prédéterminé selon un premier sens d'orientation.
En d'autres termes, les épingles conductrices sont montées chacune dans deux encoches distinctes par engagement d'un segment dans une encoche respective, de sorte que les segments conducteurs d'une même épingle conductrice occupent deux encoches différentes du corps annulaire. Et les segments conducteurs d'une même épingle sont situés sur des couches distinctes et séparées par une seule couche intercalaire formée par un segment conducteur d'une autre épingle conductrice. Les inventeurs ont constaté que ce mode de réalisation permet avantageusement de réduire le nombre de pièces de raccordement nécessaires entre les segments conducteurs pour s'assurer que le courant électrique circule dans le même sens dans chaque encoche du stator. Cela permet donc de diminuer l'encombrement du chignon en diminuant le nombre d'élément du bobinage et ainsi de simplifier le procédé de fabrication du bobinage. En outre, cela permet de diminuer les pertes électromagnétiques.
Selon une caractéristique de l'invention, les jonctions coudées des épingles conductrices adjacentes sont sensiblement parallèles entre elles au niveau de la première face d'extrémité axiale. Autrement dit, les jonctions coudées forment un chignon au niveau de la première face d'extrémité axiale sans se croiser. De ce fait, la hauteur du chignon est réduite car il n'est pas nécessaire de superposer les jonctions coudées entre elles pour permettre l'agencement de leurs segments conducteurs dans les encoches. Autrement dit, il n'est pas nécessaire de surélever une première jonction coudée pour laisser passer une deuxième jonction coudée, entre la première jonction coudée et la première face d'extrémité axiale du stator. Par le terme « hauteur », on entend ici une direction sensiblement normale à la première face d'extrémité axiale.
On comprend qu'un bobinage à épingles, s'il facilite la mise en place du bobinage autour des dents du stator, implique des raccordements entre les épingles et des éléments de liaison électrique pour s'assurer que le sens du courant traversant ces épingles est cohérent sur tout le pourtour du stator. Chaque conception d'épingle et l'agencement qui en résulte dans le stator génère un décalage de couche en passant d'une encoche à l'autre. Il est avantageux selon l'invention de ne pas avoir des épingles intérieures et des épingles extérieures agencées en deux boucles concentriques distinctes, mais des épingles imbriquées les unes dans les autres, afin de faciliter le passage du courant dans chacune des couches du bobinage en limitant le nombre de raccordement entre les épingles.
Ainsi, le fait de décaler les segments conducteurs d'une même épingle conductrice de plus d'une couche entre deux encoches permet ce mixage, ou imbrication, des épingles intérieures et extérieures, et le fait de décaler les segments conducteurs d'une même épingle de seulement deux couches permet d'éviter que les épingles n'aient à se superposer et permet donc de limiter l'encombrement axial du stator et de son bobinage.
Il est à noter que, selon l'invention, il est associé un numéro de couche différent à chaque segment conducteur présent dans une même encoche. Plus précisément, dans une même encoche, il est associé à chaque couche formée par les segments conducteurs, un nombre croissant de la périphérie vers le centre du stator. Selon le présent exemple, il est donc associé le nombre 1 au segment conducteur le plus extérieur, c'est-à-dire le plus proche de la face latérale du stator et le nombre N pour le segment conducteur le plus intérieur, c'est-à-dire le plus éloigné de la face latérale du stator.
Selon une caractéristique, l'extrémité libre, c'est-à-dire l'extrémité qui émerge au niveau de la seconde face d'extrémité axiale du corps annulaire, d'un segment conducteur d'une épingle occupant la couche Ci dans une encoche est connectée, au niveau de la seconde face axiale du corps annulaire, à l'extrémité libre d'un segment conducteur d'une épingle voisine occupant la couche Ci+i dans une encoche séparée d'un pas P.
Selon une caractéristique, chaque encoche comprend un nombre pair de segments conducteurs. Notamment, chaque encoche E peut comporter un nombre N de couches qui est, par exemple, égal à quatre.
Dans ce cas de quatre couches de segments empilés dans une même encoche, il est dès lors notable que : - les épingles sont agencées de sorte qu'un de leurs segments conducteurs s'étend de manière à occuper la première couche dans une encoche E et que leur autre segment conducteur s'étend de manière à occuper la troisième couche dans une encoche E+P, ou bien de sorte qu'un de leurs segments conducteurs s'étend de manière à occuper la deuxième couche dans une encoche E et que leur autre segment conducteur s'étend de manière à occuper la quatrième couche dans une encoche E+P,
- l'extrémité libre, c'est-à-dire l'extrémité qui émerge au niveau de la seconde face d'extrémité axiale du corps annulaire, d'un segment conducteur occupant la première couche dans une encoche E est connectée à l'extrémité d'un segment conducteur occupant la deuxième couche dans une encoche E+P, tandis que l'extrémité libre d'un segment conducteur occupant la troisième couche dans une encoche E est connectée à l'extrémité d'un segment conducteur occupant la quatrième couche dans une encoche
E+P.
Selon une caractéristique, un premier type d'épingle est tel que les segments conducteurs, connectés par une jonction coudée, ont au niveau de la seconde face d'extrémité axiale leurs extrémités libres plus proches l'une de l'autre que ne le sont leurs segments conducteurs. Notamment, dans le cas de bobinage à quatre couches de segments conducteurs empilés dans une même encoche, ce premier type d'épingle peut correspondre à un premier ensemble d'épingle dit extérieur, avec des épingles agencées dans le stator de sorte qu'un de leurs segments conducteurs est logé dans la couche extérieure de l'encoche correspondante.
Selon une caractéristique, un deuxième type d'épingle est tel que les segments conducteurs, connectés par une jonction coudée, ont au niveau de la seconde face d'extrémité axiale leurs extrémités plus écartées l'une de l'autre que ne le sont leurs segments conducteurs. Notamment, dans le cas de bobinage à quatre couches de segments conducteurs empilés dans une même encoche, ce deuxième type d'épingle peut correspondre à un deuxième ensemble d'épingle dit intérieur, avec des épingles agencées dans le stator de sorte qu'un de leurs segments conducteurs est logé dans la couche intérieure de l'encoche correspondante.
En d'autres termes, au moins deux ensembles d'épingles conductrices sont utilisés pour réaliser le bobinage du stator. Le bobinage comporte ainsi un premier ensemble d'épingles conductrices dans lequel les extrémités libres des segments conducteurs sont plus proches que lesdits segments logés dans leur encoche respective, et un deuxième ensemble d'épingles conductrices dans lequel les extrémités libres des segments conducteurs sont plus écartées que lesdits segments dans leur encoche respective. Le premier ensemble d'épingles conductrices forme notamment un ensemble extérieur, un segment conducteur de chacune des épingles de ce premier ensemble étant logé dans une encoche de manière à former partie de la première couche, et le deuxième ensemble d'épingles conductrices forme un ensemble intérieur, un segment conducteur de chacune des épingles de ce deuxième ensemble étant logé dans une encoche de manière à former partie de la dernière couche.
Dans le cas d'application où les encoches comportent quatre couches de segments conducteurs empilés les uns sur les autres, l'ensemble extérieur est tel que les épingles ont des segments conducteurs occupant les première et troisième couches tandis que l'ensemble intérieur est formé d'épingles dont les segments conducteurs occupent les deuxième et quatrième couches.
Selon une caractéristique alternative, le premier ensemble d'épingles conductrices peut notamment former un ensemble intérieur, un segment conducteur de chacune des épingles de ce premier ensemble étant logé dans une encoche de manière à former partie de la dernière couche, et le deuxième ensemble d'épingles conductrices peut former un ensemble extérieur, un segment conducteur de chacune des épingles de ce deuxième ensemble étant logé dans une encoche de manière à former partie de la première couche. Dans le cas d'application où les encoches comportent quatre couches de segments conducteurs empilés les uns sur les autres, l'ensemble extérieur est tel que les épingles ont des segments conducteurs occupant les première et troisième couches tandis que l'ensemble intérieur est formé d'épingles dont les segments conducteurs occupent les deuxième et quatrième couches.
Selon une caractéristique, au moins une barrette de liaison électrique est agencée entre deux encoches séparées d'un pas P prédéterminé, la barrette présentant deux segments conducteurs additionnels occupant une même couche dans chacune de ces deux encoches et une partie de raccordement reliant ces deux segments conducteurs additionnels au niveau de la première face d'extrémité axiale du corps annulaire. L'agencement des épingles conductrices, à savoir d'une part leur imbrication les unes dans les autres et d'autre part l'alternance de formes au niveau de la deuxième face d'extrémité axiale, permet avantageusement de limiter le recours à l'utilisation de liaisons électriques pour s'assurer de la continuité du chemin électrique ou circuit électrique formé par les segments conducteurs décrits ci-dessus, et pour s'assurer de l'orientation du courant alterné d'une encoche à l'autre.
Une telle barrette de liaison permet également d'éloigner les segments conducteurs qui sont connectés à une source de courant, les uns par rapport aux autres. Cela permet ainsi de simplifier l'étape de connexion entre lesdits segments conducteurs et la source de courant en augmentant l'espace entre lesdits segments conducteurs pour simplifier le passage des outils de connexion.
Selon une caractéristique, la barrette de liaison électrique est configurée de sorte que ses segments conducteurs additionnels sont logés dans deux encoches distinctes au niveau de la première couche.
Selon une caractéristique alternative, la barrette de liaison électrique est configurée de sorte que ses segments conducteurs additionnels sont logés dans deux encoches distinctes au niveau de la dernière couche. Par exemple, dans le cas où une encoche comporte quatre couches de conducteurs, ses segments conducteurs additionnels sont logés dans la quatrième couche. Selon une caractéristique compatible avec les deux alternatives mentionnées ci- dessus, la partie de raccordement de la barrette de liaison électrique est décalée radialement par rapport aux jonctions coudées des épingles conductrices, de manière à ce que la barrette de liaison électrique contourne lesdites jonctions coudées.
Selon une variante de réalisation compatible avec les deux alternatives mentionnées ci-dessus, la barrette de liaison électrique peut être configurée de sorte que la partie de raccordement passe au-dessus des jonctions coudées présentes au niveau de la première face d'extrémité axiale du stator.
Selon une autre alternative caractéristique, au moins une barrette de liaison électrique est agencée entre deux encoches séparées d'un pas P prédéterminé, la barrette présentant deux segments conducteurs additionnels occupant une couche différente dans chacune de ces deux encoches et une partie de raccordement reliant ces deux segments conducteurs additionnels au niveau de la première face d'extrémité axiale du corps annulaire.
Selon une caractéristique de cette alternative, la barrette de liaison électrique est configurée de sorte que ses segments conducteurs additionnels sont logés dans deux encoches distinctes en étant logés dans deux couches distinctes successives. Par exemple, dans le cas où une encoche comporte quatre couches de conducteurs, ses segments conducteurs additionnels sont logés dans la deuxième et la troisième couche.
Selon une variante de réalisation de cette alternative, la barrette de liaison électrique est configurée de sorte que ses segments conducteurs additionnels sont logés dans deux encoches distinctes en étant logés dans deux couches distinctes et séparées l'une de l'autre par au moins une couche intercalaire. Par exemple, dans le cas où une encoche comporte quatre couches de conducteurs, ses segments conducteurs additionnels sont logés dans la première et la quatrième couche.
Selon une caractéristique, dans deux encoches séparées d'un pas P prédéterminé, des segments conducteurs occupant l'une des couches sont connectés à une source de courant au niveau de la première face d'extrémité axiale du corps annulaire, permettant d'alimenter plusieurs segments conducteurs reliés en série en une phase de courant. Ce mode de réalisation permet avantageusement de connecter différentes sources de courant à des segments conducteurs occupant toujours la même couche dans les encoches. De ce fait, les connexions entre les sources de courant et les éléments conducteurs s'effectuent plus aisément.
Selon une caractéristique, lesdits segments conducteurs connectés à une source de courant sont logés dans une couche centrale, c'est-à-dire la deuxième ou la troisième couche et plus particulièrement la troisième couche.
Selon une caractéristique, la barrette de liaison électrique est configurée de sorte que ses segments conducteurs additionnels sont logés dans deux encoches distinctes en étant logés dans deux couches distinctes et séparées l'une de l'autre par au moins une couche intercalaire et les segments conducteurs connectés à une source de courant sont logés dans une couche centrale formant la couche intercalaire. Cette configuration de stator permet une meilleure tenue en vibration des segments conducteur connectés à une source de courant. En effet dans cette configuration, lesdits segments conducteur connectés à une source de courant sont moins sensibles aux vibrations parce qu'ils sont entourés au moins partiellement par la barrette de liaison.
Par exemple, la barrette de liaison électrique est configurée de sorte que ses segments conducteurs additionnels sont logés dans deux encoches distinctes en étant logés dans deux couches distinctes et séparées l'une de l'autre par deux couches intercalaires.
Selon une caractéristique alternative, lesdits segments conducteurs connectés à une source de courant sont logés dans une couche de bordure, c'est-à-dire la première ou la quatrième couche.
Selon une caractéristique, dans deux encoches séparées d'un pas P prédéterminé, des segments conducteurs occupant l'une des couches sont connectés à entre eux, au niveau de la première face d'extrémité axiale du corps annulaire, permettant de relier entre elles les phases de courant selon le couplage souhaité.
Selon une caractéristique, lesdits segments conducteurs connectés permettant de réaliser le couplage sont logés dans une couche centrale, c'est-à-dire la deuxième ou la troisième couche et plus particulièrement la troisième couche.
Selon une caractéristique alternative, lesdits segments conducteurs permettant de réaliser le couplage sont logés dans une couche de bordure, c'est-à-dire la première ou la quatrième couche.
Selon une caractéristique, la barrette de liaison électrique forme une connexion en série entre deux portions de bobinage.
Bien entendu, les différentes caractéristiques, variantes et formes de réalisation mentionnées ci-dessus peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres.
L'invention porte également sur une machine électrique tournante pour véhicule automobile comprenant un stator tel que décrit ci-dessus. La machine électrique tournante peut former un alternateur ou un alternodémarreur ou une machine réversible ou encore un moteur électrique.
L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à des modes de réalisations préférés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et expliqués avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels :
- la figure 1 représente une vue en perspective d'un stator muni d'un bobinage et formant partie d'une machine électrique selon un premier mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 2 représente un stator formant partie d'une machine électrique selon un deuxième mode de réalisation de l'invention et son bobinage associé ; - la figure 3 représente une vue en perspective d'un ensemble d'un premier type d'épingle conductrice utilisé pour réaliser un bobinage selon l'invention ;
- la figure 4 représente une vue en perspective d'un ensemble d'un deuxième type d'épingle conductrice utilisé pour réaliser un bobinage selon l'invention ;
- la figure 5 représente une vue en perspective d'une partie du stator illustré à la figure 1 ;
- la figure 6 illustre schématiquement une encoche d'un stator formant partie d'une machine électrique tournante selon l'invention, de manière à rendre visible les couches successives, ici au nombre de quatre, de segments conducteurs empilés dans ladite encoche de manière à former une partie du bobinage ;
- la figure 7 est un diagramme représentant l'agencement d'épingles conductrices passant dans des encoches d'un stator tel qu'illustré sur les figures précédentes, et dont l'interconnexion permet de former une partie du bobinage d'un stator d'une machine électrique tournante selon l'invention ;
- la figure 8 représente le stator de la figure 1 selon un angle de perspective différent rendant notamment visible les extrémités libres des épingles conductrices participant à former le bobinage.
Pour rappel, l'invention vise à proposer une solution originale d'agencement d'épingles conductrices dans les encoches d'un stator d'une machine électrique tournante et de connexion entre les épingles conductrices, afin par exemple, sans que cela soit limitatif, de diminuer le nombre de pièces de raccordement nécessaires entre les épingles conductrices pour assurer un bon fonctionnement de la machine électrique tournante.
Les figures 1 et 2 illustrent un stator 2 pour une machine électrique tournante configurée pour former un alternateur ou alternodémarreur ou machine réversible ou moteur électrique d'un véhicule automobile. Le stator comprend notamment un corps annulaire 4 formant une culasse de révolution autour d'un axe de révolution A. Cet axe de révolution correspond sensiblement à l'axe de rotation d'un rotor, ici non représenté, destiné à être entraîné en rotation à l'intérieur du stator 2.
Le corps annulaire 4 comprend une face latérale 6 (visible notamment sur les figures 2, 5 et 6) orientée vers l'intérieur du stator, de manière à définir une paroi interne de la culasse. Le corps annulaire 4 comprend par ailleurs plusieurs dents radiales 8 qui s'étendent, en saillie de la face latérale 6, en direction du centre du stator. Les dents radiales 8 sont réparties angulairement régulièrement sur le pourtour du corps annulaire, avec des espaces successifs ménagés entre elles de manière à définir des encoches 10 s'étendant en série sur le pourtour du corps annulaire du stator, chaque encoche étant délimitée par deux dents radiales 8 successives.
Selon la direction axiale, c'est-à-dire la direction parallèle à l'axe de révolution A du stator, les encoches 10 sont ouvertes sur une première face d'extrémité axiale 12 et une seconde face d'extrémité axiale 14 du corps annulaire. Autrement dit, les encoches 10 traversent axialement de part en part le corps annulaire 4 et débouchent sur les deux faces d'extrémité axiales opposées du stator. Par les termes « faces d'extrémité axiales », on entend des faces normales ou sensiblement normales à la face latérale 6 et à l'axe de révolution A du stator.
Selon le présent exemple, les dents radiales 8 délimitent 96 encoches réparties le long de la face latérale 6, étant entendu que, tel que cela sera décrit ci-après, ces encoches sont agencées pour former support à un bobinage de stator. En variante, un nombre différent d'encoches peut être utilisé tel que 84, 72, 60, 48 encoches. Il est entendu que ce nombre dépend de l'application de la machine, du diamètre du stator et du nombre de pôles du rotor.
Le bobinage est formé à partir d'une pluralité d'ensembles d'épingles conductrices 15A et 15B, ces ensembles étant représentés respectivement aux figures 3 et 4. Chaque épingle conductrice susceptible de former l'un ou l'autre des ensembles comprend deux segments conducteurs 16A, 16B, 16C, 16D amenés à s'étendre axialement dans les encoches et qui sont à cet effet sensiblement parallèle entre eux. Dans l'exemple illustré, et tel que cela est notamment visible sur la représentation schématique de la figure 6, les segments conducteurs présentent une section sensiblement rectangulaire facilitant leur empilement dans l'encoche. Aussi bien pour les épingles des premiers ensembles, tel qu'illustré sur la figure 3 que pour les épingles des deuxièmes ensembles, tel qu'illustré sur la figure 4, les segments conducteurs sont connectés entre eux par l'intermédiaire d'une jonction coudée 18 qui est également conductrice de manière à former une continuité électrique. Ces segments conducteurs 16A, 16B, 16C, 16D sont superposés dans des encoches 10 du stator 2, comme illustré par la figure 6, afin de former un empilement de N couches Ci, étant entendu que ces N couches sont présentes dans chacune des encoches de sorte que l'on forme sur le pourtour du stator des couches sensiblement coaxiales à la face latérale 6 du corps annulaire.
Selon le présent exemple de réalisation, ces couches de bobinage sont au nombre de quatre et numérotées de Cl à C4, selon leur ordre d'empilement dans les encoches 10. La première couche Cl correspond à la couche extérieure, la deuxième couche C2 correspond à une couche centrale extérieure directement voisine de la première couche Ci, la troisième couche C3 correspond à la couche centrale intérieure directement voisine de la deuxième couche C2 et la quatrième couche C4 correspond à la couche intérieure. La première couche Cl est ainsi occupée par le segment conducteur le plus proche du corps annulaire 4 du stator. Bien entendu, l'invention ne se limite pas à ce seul mode de réalisation de sorte qu'un nombre supérieur de segments conducteurs peut être empilé dans chaque encoche 10 par exemple 6, 8 ou 10 conducteurs.
Les épingles conductrices formant les premiers ou les deuxièmes ensembles d'épingles se caractérisent par l'extrémité libre des segments conducteurs, à l'opposé de la jonction coudée 18.
Les épingles conductrices 15A formant les premiers ensembles d'épingles se caractérisent par deux extrémités libres 17A de segments conducteurs qui sont courbées de manière à se rapprocher l'une de l'autre. Plus particulièrement, les extrémités libres 17A des segments conducteurs sont repliées pour venir en recouvrement l'une de l'autre.
Les épingles conductrices 15B formant les deuxièmes ensembles d'épingles se caractérisent par deux extrémités libres 17B de segments conducteurs qui sont courbées de manière à s'écarter l'une de l'autre. L'écartement entre deux extrémités libres des segments conducteurs d'une même épingle est plus grand que l'écartement entre ces deux segments conducteurs dans leur portion droite amenée à loger dans les encoches. Plus particulièrement, les segments conducteurs d'une même épingle sont espacés d'un pas P de manière à être respectivement insérés dans une encoche E et dans une encoche E+P, et les extrémités libres de ces segments conducteurs sont espacées d'un pas 2P.
Comme visible sur les figures 1 et 2 et sur la figure 7 notamment, chaque épingle conductrice 15A et 15B est agencée de manière à ce que d'une part ses segments conducteurs s'étendent dans deux encoches distinctes E et E+P, séparées par un pas P, et que d'autre part chaque jonction coudée 18 soit disposée au niveau de la première face d'extrémité axiale 12 tandis que les extrémités libres 17A et 17B sont disposés au niveau de la seconde face d'extrémité axiale 14 et sont reliées entre elles de manière à générer une continuité électrique dans le bobinage d'une épingle à l'autre. Tel que cela va être décrit ci-après notamment en relation avec la figure 7, les extrémités libres de segments conducteurs 16A agencés dans une première couche Cl et les extrémités libres de segments conducteurs 16B agencés dans une deuxième couche C2 sont reliées entre elles et les extrémités libres de segments conducteurs 16C agencés dans une troisième couche C3 et les extrémités libres de segments conducteurs 16D agencés dans une quatrième couche C4 sont reliées entre elles.
Les deux ensembles d'épingles forment un premier ensemble dit extérieur, qui comporte les épingles dont des segments conducteurs sont logés dans les encoches de manière à former la première couche extérieure et un deuxième ensemble dit intérieur, qui comporte les épingles dont des segments conducteurs sont logés dans les encoches de manière à former la quatrième couche intérieure.
Les deux ensembles d'épingle sont imbriqués, c'est-à-dire agencés de manière à ce que l'un des segments conducteurs des épingles de l'ensemble extérieur soit situé dans les encoches plus à l'intérieur que l'un des segments conducteurs des épingles de l'ensemble intérieur. Plus particulièrement, une épingle conductrice 15A appartenant à un premier ensemble dit extérieur est agencé dans le stator de manière à avoir un segment conducteur 16A occupant une première couche Cl dans une encoche E et un segment conducteur 16C occupant une troisième couche C3 dans une encoche E+P. Et une épingle conductrice 15B appartenant au deuxième ensemble dit extérieur est agencé dans le stator de manière à avoir un segment conducteur 16B occupant une deuxième couche C2 dans l'encoche E et un segment conducteur 16D occupant une quatrième couche C4 dans une encoche E+P. Autrement dit, les épingles conductrices sont agencées de sorte que les segments conducteurs d'une même épingle conductrice occupent des encoches distinctes avec un décalage radial de deux couches d'une encoche à l'autre, ou bien en d'autre termes avec l'interposition d'une couche intermédiaire entre les deux couches occupées par les segments conducteurs de cette même épingle. Ce décalage radial correspond à l'interposition d'un segment conducteur appartenant à une épingle conductrice de l'autre ensemble. Il résulte de cet agencement particulier des avantages particuliers de connexion électriques du bobinage qui vont être décrits ci-après ainsi qu'un alignement des jonctions coudées 18 au niveau de la première face d'extrémité axiale 12 du stator 2 comme illustré aux figures 1 et 2, de sorte que les jonctions coudées adjacentes soient sensiblement parallèles entre elles.
On va décrire par la suite, et notamment en référence à la figure 7, le raccordement les unes aux autres des épingles pour former le bobinage du stator, avec notamment, au niveau de la seconde face d'extrémité axiale 14 du stator 2, une extrémité libre 17 d'une épingle conductrice et une autre extrémité libre d'une autre épingle conductrice qui sont connectées deux à deux pour former des chemins électriques continus ou voies conductrices générant ou recevant des champs magnétiques le long des dents radiales, lorsqu'elles sont parcourues par un courant électrique.
Auparavant, il convient de noter que l'agencement des jonctions coudées 18 au niveau de la première face d'extrémité axiale 12 du stator 2 est tel que les épingles conductrices ne se chevauchent pas, ce qui permet la formation d'un chignon 20 de faible hauteur. Par le terme « hauteur », on entend une direction normale ou sensiblement à la première face d'extrémité axiale 12, c'est-à-dire une direction parallèle à l'axe de révolution A.
Chaque jonction coudée 18 peut être formée d'un unique conducteur de manière à ce que une jonction coudée, deux segments conducteurs et deux extrémités libres d'une même épingle soient formés à partir d'un seul conducteur électrique s'étendant notamment en forme de U. Alternativement, chaque jonction coudée 18 peut être formée par deux extrémités connectées ensemble. Ainsi, une jonction coudée, deux segments conducteurs et deux extrémités libres d'une même épingle sont formés à partir de deux barres conductrices reliées ensemble.
Des éléments de liaison électrique additionnels sont prévus par ailleurs pour fermer le circuit électrique et permettre une circulation appropriée du courant à travers le bobinage, notamment afin que d'une part le courant circule dans le même sens dans chacun des segments conducteurs logés dans une même encoche, et que d'autre part le courant circule de manière générale dans un sens dans une encoche et dans le sens opposé dans les encoches espacées d'un pas P et -P.
Ces éléments additionnels comportent notamment des barrettes de liaison électrique 24, qui sont respectivement formées d'une partie de raccordement 240, agencée du côté de la première face d'extrémité axiale 12 du stator, et de deux segments conducteurs additionnels agencés chacun dans une encoche et que la portion de raccordement relie, dans un rôle équivalent à la jonction coudée des épingles précédemment décrites. Ces éléments additionnels sont spécifiques en ce que les segments conducteurs qu'ils comportent occupent une même couche dans chacune des deux encoches, et plus particulièrement dans l'exemple illustré la première couche Cl.
Tel que cela est notamment visible sur les figures 1, 2 et 5, cette position des segments conducteurs additionnels dans la première couche Cl permet d'avoir une partie de raccordement contournant les jonctions coudées des épingles conductrices, la partie de raccordement 240 étant décalée radialement vers l'extérieur du stator, c'est- à-dire sans pénaliser la dimension axiale de la machine électrique tournant et sans gêner le mouvement relatif du rotor par rapport au stator.
On comprend que sans sortir du contexte de l'invention, il peut être choisi d'agencer la partie de raccordement au-dessus des jonctions coudées des épingles conductrices correspondantes, notamment si des contraintes d'encombrement sont plus fortes en dimensionnement radial qu'axial, étant entendu que la position de cette barrette de liaison électrique en première couche Cl, rendue possible par l'imbrication des épingles conductrices et le mélange qui en résulte entre les épingles dites intérieures et les épingles dites extérieures, permet de choisir l'orientation de la partie de raccordement et l'encombrement qui en résulte en fonction de la machine électrique tournante sur laquelle ce bobinage est implanté.
De la sorte, et tel qu'illustré sur la figure 1, un premier mode de réalisation d'un stator et du bobinage à épingles imbriquées associé est tel que la barrette de liaison électrique 24 ne dépasse pas axialement le chignon 20 formé par les jonctions coudées 18, limitant de ce fait l'encombrement longitudinal du stator dans une machine électrique tournante pour véhicule automobile par exemple, tandis que tel qu'illustré sur la figure 2, un deuxième mode de réalisation est tel que la barrette de liaison électrique 24 dépasse les jonctions coudées 18 de sorte à passer par-dessus ces dernières, afin de limiter l'encombrement radial du stator, notamment dans une machine électrique tournante de moindre puissance, la plus petite dimension axiale des épingles dans une telle machine de moindre puissance permettant ce dépassement axial. Autrement dit, la barrette de liaison électrique 24 est assimilable à un autre type d'épingle conductrice comportant deux segments conducteurs écartés l'un de l'autre de manière à s'insérer dans des encoches séparées d'un pas P, au niveau de la même couche et dans le cas présent la première couche dite extérieure. Cette barrette de liaison électrique 24 est positionnée au niveau de la couche périphérique du bobinage afin de remplacer les segments conducteurs 16A de deux épingles conductrices 15A appartenant au premier ensemble.
Dans une variante de réalisation non représentée, ces segments conducteurs additionnels peuvent occuper la quatrième couche C4. Les premier et deuxième modes de réalisation décrit ci-dessus peuvent s'appliquer de la même manière lorsque lesdits segments sont logés dans la quatrième couche C4.
Dans une variante de réalisation non représentée, ces segments conducteurs additionnels peuvent occuper des couches distinctes telles que la seconde couche C2 et la troisième couche C3. Dans ce cas, la partie de raccordement de la barrette de liaison électrique est insérée circonférentiellement entre les jonctions coudées des autres épingles conductrices.
Dans une autre variante de réalisation non représentée, ces segments conducteurs additionnels peuvent occuper des couches distinctes telles que la première couche Ci et la quatrième couche C4. Dans ce cas, la partie de raccordement de la barrette de liaison électrique s'étend en partie au dessus, dans une direction axiale, de certaines jonctions coudées des autres épingles conductrices.
Des éléments conducteurs 21, formant des entrées et des sorties de courant de phase, sont disposés dans la troisième couche des encoches qui devraient être occupées par un segment conducteur d'épingle si une barrette de liaison électrique 24 n'était pas disposée à sa place. En d'autres termes, pour chaque segment conducteur additionnel d'une barrette de liaison électrique occupant une première couche Cl dans une encoche E, on prévoit un segment conducteur pour occuper une troisième couche C3 dans une encoche E+P espacée d'un pas P. On comprend qu'à chaque barrette de liaison électrique 24 est associée une paire de segments conducteurs 21 et, tel que cela est visible sur la figure 2 notamment, six paires de ces segments conducteurs 21 sont prolongées axialement pour former des entrées et des sorties de courant de phase 211, 212, commandées en une première phase de courant électrique par l'intermédiaire d'une source de courant 22 représentée schématiquement sur la figure 7. Ces entrées et sorties de courant de phase sont configurées selon l'invention pour pénétrer dans les encoches au niveau des troisièmes couches C3. Plus précisément, la moitié de ces entrées et sorties de phase est connectée, directement ou par l'intermédiaire d'un dispositif d'interconnexion, à une source de courant 22, l'autre moitié étant connectée, directement ou par l'intermédiaire d'un dispositif d'interconnexion, à une entrée et sortie d'une autre phase afin de créer le couplage électrique.
Alternativement, lorsque chaque segment conducteur additionnel d'une barrette de liaison électrique occupe une quatrième couche C4 dans une encoche E, on prévoit un segment conducteur 24 pour occuper une deuxième couche C2 dans une encoche E+P espacée d'un pas P.
Toujours alternativement, lorsque chaque segment conducteur additionnel d'une barrette de liaison électrique occupe une seconde couche C2 ou une troisième couche C3 dans une encoche E, on prévoit un segment conducteur pour occuper une première couche Ci et une quatrième couche C4 dans une encoche E+P espacée d'un pas P.
Toujours alternativement, lorsque chaque segment conducteur additionnel d'une barrette de liaison électrique occupe une première couche Cl ou une quatrième couche C4 dans une encoche E, on prévoit un segment conducteur pour occuper une deuxième couche C2 et une troisième couche C3 dans une encoche E+P espacée d'un pas P. On a représenté sur la figure 7 une illustration schématique d'une partie de bobinage formée par le raccordement d'épingles conductrices imbriquées, conformément à ce qui a été décrit précédemment. Pour simplifier la lecture, le nombre d'encoches est d'ensembles d'épingles a été limité, étant entendu que ce qui va suivre pourra être étendu sans difficulté par l'homme du métier pour réaliser le bobinage complet, les autres encoches du stator comportant également des empilements de segments conducteurs. Selon le présent exemple, le stator 2 comporte 96 encoches contenant chacune 4 segments conducteurs empilés. L'homme du métier comprendra que l'exemple de la figure 7 illustre le cas où les segments conducteurs additionnels des barrettes de liaison électrique occupent la première couche Cl dans une encoche E et les segments conducteurs formant les entrées et sorties de phase occupent la troisième couche C3 mais que cela s'applique de manière similaire aux autres exemples de réalisation précédemment décrit.
Plus précisément, pour le circuit électrique illustré sur la figure 7, le courant est introduit dans le bobinage par l'intermédiaire de l'entrée au courant de phrase 211. On va décrire plus en détail son parcours via les flèches numérotées Fi pour illustrer le fait que le courant circule, dans des segments empilés, dans le même sens pour une encoche donnée, et dans un sens opposé pour une encoche espacées d'un pas P ou -P.
Il convient de noter que l'encoche E+P est éloignée de l'encoche E d'un pas P prédéterminé, selon un premier sens d'orientation. Selon le présent exemple, le pas P correspond à l'interposition de cinq encoches entre une encoche E et E+P, et le premier sens d'orientation est en sens inverse des aiguilles d'une montre.
Le courant circule dans le segment conducteur 21 logé dans une encoche E, dans le prolongement de l'entrée de courant de phase 211 (flèche Fl). Ce segment conducteur 21, agencé de manière à former partie de la troisième couche C3 dans cette encoche E, présente à son extrémité libre, du côté de la seconde face d'extrémité axiale 14, une forme repliée sur elle-même similaire à celle d'un segment conducteur 16C d'une épingle dite extérieure qu'elle remplace dans cette couche.
L'extrémité libre de ce segment conducteur 21 est connectée, au niveau de la seconde face d'extrémité axiale 14 du stator, à l'extrémité libre 17B d'un segment conducteur 16D occupant la quatrième couche C4 dans une encoche E-P, les deux extrémités libres, agencées l'une à côté de l'autre tel que cela est visible plus particulièrement sur la figure 8, de ces segments conducteurs 21, 16D étant reliées électriquement au niveau d'un point de contact 19B. Il en résulte que le courant est amené à circuler, depuis la seconde face d'extrémité axiale 14 vers la première face d'extrémité axiale 12, dans la quatrième couche C4 de l'encoche E-P, tel qu'illustré par la flèche F2.
Le segment conducteur 16D, occupant la quatrième couche C4 dans l'encoche E-P, forme partie d'une épingle conductrice 15B appartenant à un deuxième ensemble d'épingles dit ensemble intérieur telle qu'elle a pu être décrite précédemment, de sorte que ce segment conducteur est prolongé, au niveau de la première face d'extrémité axiale 12 du stator, par l'intermédiaire d'une jonction coudée 18, en un segment conducteur 16B occupant la deuxième couche C2 dans une encoche séparée d'un espace P, dans le sens inverse au premier sens d'orientation.
On comprend que pour une phase donnée, les épingles sont imbriquées successivement sur tout le pourtour du stator, et pour simplifier la lecture de la figure 7, on va reprendre la description qui précède après que le courant ait fait sensiblement le tour du stator, au niveau du trait plein disposé en travers à proximité de l'encoche E+2P sur cette figure 7.
A ce stade, le courant est amené à circuler, depuis la première face d'extrémité axiale 12 vers la seconde face d'extrémité axiale 14, dans la deuxième couche C2 de l'encoche E+2P, tel qu'illustré par la flèche F3.
Comme illustré par la figure 7, les extrémités libres 17A et 17B des segments conducteurs 16 sont connectées entre elles au niveau de la seconde face d'extrémité axiale 14 du stator, de manière à permettre la circulation d'un courant électrique à travers lesdits segments, selon un même sens, dans chaque encoche. Le sens de circulation du courant est représenté par les flèches chevauchant les épingles conductrices.
La continuité de bobinage est réalisée en connectant alors l'extrémité du segment conducteur 16B occupant la deuxième couche C2 dans l'encoche E+2P, à l'extrémité d'un segment conducteur 16A occupant la première couche Cl dans l'encoche E+P, les extrémités libres de ces segments conducteurs étant agencées côte à côte tel que cela est visible sur la figure 8 et reliés électriquement par un point de contact 19A au niveau de la seconde face d'extrémité axiale 14.
A ce stade, le courant est amené à circuler, depuis la seconde face d'extrémité axiale 14 vers la première face d'extrémité axiale 12, dans la première couche Cl de l'encoche E+P, tel qu'illustré par la flèche F4.
Le segment conducteur 16A, occupant la première couche Cl dans l'encoche E+P, forme partie d'une épingle conductrice 15A appartenant à un premier ensemble d'épingles dit ensemble extérieur telle qu'elle a pu être décrite précédemment, de sorte que ce segment conducteur est prolongé, au niveau de la première face d'extrémité axiale 12 du stator, par l'intermédiaire d'une jonction coudée 18, en un segment conducteur 16C occupant la troisième couche C3 dans une encoche séparée d'un espace P, dans le premier sens d'orientation.
Il en résulte que le courant est amené à circuler, depuis la première face d'extrémité axiale 12 vers la seconde face d'extrémité axiale 14, dans la troisième couche C3 de l'encoche E+2P, tel qu'illustré par la flèche Fs.
On constate de ce qui précède que dans l'encoche E+2P, les courants circulant dans la deuxième couche C2 et dans la troisième couche C3 circulent tous deux dans le même sens.
La continuité du bobinage est réalisée, conformément à ce qui vient d'être décrit, en passant d'un segment conducteur de la première couche Cl à la troisième couche C3 et de la quatrième couche C4 à la deuxième couche C2 du côté des jonctions coudées formant partie des épingles conductrices, et en passant de la deuxième couche C2 à la première couche Cl et de la troisième couche C3 à la quatrième couche C4 par des ponts électriques, notamment des soudures, au niveau de la seconde face d'extrémité axiale 14, de sorte que la circulation du courant dans un même sens dans chaque encoche est réalisée.
Dans l'exemple illustré, après que le courant soit passé, selon le sens de la flèche Fi, dans la deuxième couche C2 de l'encoche E, depuis la première face d'extrémité axiale 12 vers la seconde face d'extrémité axiale 14, le courant passe d'une épingle conductrice 15A appartenant à un premier ensemble d'épingles dit ensemble extérieur à une barrette de liaison électrique 24 telle qu'elle a été décrite ci-dessus. Il en résulte que le courant passe successivement dans un sens (Fi+1) puis dans l'autre (Fi+2) dans une première couche Cl d'une encoche E-P et dans une première couche d'une encoche E. Le courant est alors amené à circuler conformément à ce qui a été décrit précédemment, d'une épingle conductrice à l'autre, jusqu'à circuler dans l'encoche E+P au niveau de la troisième couche dans laquelle est agencée le segment conducteur solidaire de la sortie de courant de phase 122.
Tel que cela a pu être précisé auparavant, les connexions entre les différents segments conducteurs décrites ci-dessus sont reproduites sur tout le pourtour du stator de manière à former le même agencement de segments conducteurs dans les différentes encoches de ce stator.
La description qui précède permet de comprendre, ici dans un cas de bobinage avec quatre couches de segments conducteurs empilés dans les encoches du stator, l'intérêt de disposer d'épingles imbriquées selon l'invention, avec des épingles conductrices qui présentent chacune des segments conducteurs agencés respectivement dans des couches Ci et Ci+2. Cette disposition permet notamment de simplifier le raccordement électrique de l'ensemble, en diminuant les éléments complémentaires des épingles, à savoir les raccordements d'une couche à l'autre et les barrettes de liaison électrique.
Cette description est faite en prenant l'exemple d'une machine double triphasée mais l'invention s'applique également à d'autres types de machine tels qu'une machine triphasée.

Claims

REVENDICATIONS
1. Stator (2) pour une machine électrique tournante, comprenant un corps annulaire (4) comportant une face latérale (6) à partir de laquelle s'étend plusieurs dents radiales (8) qui sont espacées angulairement de manière à délimiter des encoches (10) ouvertes sur une première face d'extrémité axiale (12) et sur une seconde face axiale (14) du corps annulaire (4), et un bobinage de stator comportant au moins plusieurs épingles conductrices (15A, 15B) amenées à s'étendre au moins partiellement dans lesdites encoches et reliées électriquement entre elles, chaque épingle conductrice comprenant deux segments conducteurs (16A, 16B, 16C, 16D) connectés par une jonction coudée (18) configurée pour que les segments conducteurs d'une même épingle soient agencés dans deux encoches distinctes, les encoches étant remplies par une pluralité de segments conducteurs empilés les uns sur les autres de sorte à former N couches parallèles ou sensiblement parallèles à la face latérale (6) du corps annulaire, le stator étant caractérisé en ce que chaque épingle conductrice (15A, 15B) comprend un segment conducteur présent dans deux encoches distinctes, avec un segment conducteur présent dans une encoche E de manière à occuper une première couche (Ci) et un autre segment conducteur présent dans une encoche E+P de manière à occuper une deuxième couche distincte (Ci+2) et séparée de la première couche par une couche intercalaire, P étant un pas prédéterminé selon un premier sens d'orientation.
2. Stator (2) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les jonctions coudées (18) des épingles conductrices (15A, 15B) adjacentes sont sensiblement parallèles entre elles au niveau de la première face d'extrémité axiale (12).
3. Stator (2) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'extrémité libre d'un segment conducteur (16A, 16C) d'une épingle occupant la couche (Ci) dans une encoche est connectée, au niveau de la seconde face axiale (14) du corps annulaire (4), à l'extrémité d'un segment conducteur (16B, 16D) d'une épingle voisine occupant la couche (Ci+i) dans une encoche séparée d'un pas P.
4. Stator (2) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un premier type d'épingles tel que les segments conducteurs (16A, 16C), connectés par une jonction coudée (18), qui ont au niveau de la seconde face d'extrémité axiale (14) leurs extrémités libres plus proches l'une de l'autre que ne le sont leurs segments conducteurs.
5. Stator (2) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un deuxième type d'épingles tel que les segments conducteurs (16B, 16D) connectés par une jonction coudée (18), qui ont au niveau de la seconde face d'extrémité axiale (14) leurs extrémités libres plus écartées l'une de l'autre que ne le sont leurs segments conducteurs.
6. Stator (2) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que dans deux encoches séparées d'un pas P prédéterminé, des segments conducteurs (21) occupant l'une des couches centrales sont connectés à une source de courant au niveau de la première face d'extrémité axiale (12) du corps annulaire (4), permettant d'alimenter plusieurs segments conducteurs (16A, 16B, 16C, 16D) reliés en série en une phase de courant.
7. Stator (2) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une barrette de liaison électrique (24) est agencée entre deux encoches séparées d'un pas P prédéterminé, la barrette présentant deux segments conducteurs additionnels occupant une même couche dans chacune de ces deux encoches et une partie de raccordement (240) reliant ces deux segments conducteurs additionnels au niveau de la première face axiale (12) du corps annulaire (4).
8. Stator (2) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la partie de raccordement (240) de la barrette de liaison électrique (24) est décalée radialement par rapport aux jonctions coudées (18) des épingles conductrices, de manière à ce que la barrette de liaison électrique contourne lesdites jonctions coudées.
9. Stator (2) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'au moins une barrette de liaison électrique (24) est agencée entre deux encoches séparées d'un pas P prédéterminé, la barrette présentant deux segments conducteurs additionnels occupant une couche différente dans chacune de ces deux encoches et une partie de raccordement (240) reliant ces deux segments conducteurs additionnels au niveau de la première face axiale (12) du corps annulaire (4).
10. Stator (2) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la barrette de liaison électrique (24) est configurée de sorte que ses segments conducteurs additionnels sont logés dans deux encoches distinctes en étant logés dans deux couches distinctes et séparées l'une de l'autre par au moins une couche intercalaire.
11. Stator (2) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la barrette de liaison électrique (24) est configurée de sorte que ses segments conducteurs additionnels sont logés dans deux encoches distinctes en étant logés dans deux couches distinctes et séparées l'une de l'autre par deux couches intercalaires.
12. Stator (2) selon l'une des revendications 10 ou 11 quand dépendantes de la revendication 6, caractérisé en ce que la barrette de liaison électrique (24) est configurée de sorte que ses segments conducteurs additionnels sont logés dans deux encoches distinctes en étant logés dans deux couches distinctes et séparées l'une de l'autre par au moins une couche intercalaire et les segments conducteurs (21) connectés à une source de courant sont logés dans une couche centrale formant la couche intercalaire.
13. Stator (2) selon l'une des revendications 7 à 12, caractérisé en ce que la barrette de liaison électrique (24) forme une connexion en série entre deux portions de bobinage.
14. Machine électrique tournante pour véhicule automobile comprenant un stator (2) selon l'une des revendications précédentes.
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