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WO2024189181A1 - Isolant de bobine destiné à être positionné autour d'une dent d'un stator ou d'un rotor d'une machine électrique - Google Patents

Isolant de bobine destiné à être positionné autour d'une dent d'un stator ou d'un rotor d'une machine électrique Download PDF

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Publication number
WO2024189181A1
WO2024189181A1 PCT/EP2024/056910 EP2024056910W WO2024189181A1 WO 2024189181 A1 WO2024189181 A1 WO 2024189181A1 EP 2024056910 W EP2024056910 W EP 2024056910W WO 2024189181 A1 WO2024189181 A1 WO 2024189181A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
edge
wire
layer
winding
windings
Prior art date
Application number
PCT/EP2024/056910
Other languages
English (en)
Inventor
Jere Kolehmainen
Daniel SMINIAC
Original Assignee
Ampere S.A.S.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ampere S.A.S. filed Critical Ampere S.A.S.
Publication of WO2024189181A1 publication Critical patent/WO2024189181A1/fr

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/32—Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation
    • H02K3/325—Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation for windings on salient poles, such as claw-shaped poles
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/08—Forming windings by laying conductors into or around core parts
    • H02K15/095—Forming windings by laying conductors into or around core parts by laying conductors around salient poles
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2203/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the windings
    • H02K2203/12—Machines characterised by the bobbins for supporting the windings

Definitions

  • Coil insulator intended to be positioned around a tooth of a stator or a rotor of an electric machine
  • the invention relates to a coil insulator intended to be positioned around a tooth of a stator or a rotor of an electrical machine.
  • rotating electrical machines comprise a stator, secured to a casing, and a rotor, secured to a shaft.
  • the rotor may be secured to a driving and/or driven shaft and may belong to a rotating electrical machine in the form of an alternator or an electric motor.
  • stator and rotor are arranged so that the electromagnetic flux between the stator and the rotor is essentially parallel to the rotor shaft.
  • Most axial flux electrical machines comprise several stators and/or rotors each having a disk shape, these elements being separated, in the axial direction of the rotor shaft, by interstices called air gaps.
  • the rotor and the stator comprise a plurality of teeth corresponding to windings typically constituted by wires which are wound around an electrical insulator surrounding a tooth body made of laminated sheet metal.
  • a common solution for manufacturing the stator is to manufacture the teeth separately.
  • a known manufacturing process called spindle winding, involves rotating the tooth body, topped with an insulator, so as to wind the wire around the insulator, the wire also being guided into the correct position by the shape of the insulator.
  • the present invention aims to overcome all or part of the aforementioned drawbacks.
  • the invention relates to a coil insulator intended to be positioned around a tooth of a stator or a rotor of an electrical machine, this coil insulator comprising:
  • a body comprising walls extending in a first direction and forming an envelope intended to surround a stator or rotor tooth, as well as a first rim and a second rim extending perpendicular or substantially perpendicular to the first direction from edges opposite walls and defining with them a groove intended to receive the windings of a coil, the body having in a plane perpendicular to the first direction, a length extending in a second direction and a width extending in a third direction, the second and third directions being perpendicular to each other.
  • At least one of the edges has a thinned zone in the first direction such that the edges at this thinned zone are separated by a distance in the first direction greater than the distance separating them outside this zone, said thinned zone being located in the immediate vicinity of one of the walls of the body forming an end wall of the body.
  • a feature of the invention lies in the production of a thinned zone at at least one of the edges of the insulation in the immediate vicinity of an end wall of the body.
  • This end wall is in particular chosen so as to correspond to a zone where the wires cross during winding.
  • This is generally the end wall of the body with the smallest dimensions, typically located on one side of the body in the second direction.
  • the first wire windings will push the following wire windings along the first direction, leading to undesirable crossings and/or changes in wire position.
  • the thinned area allows for better placement of the wire.
  • This form of insulation also makes it possible to obtain a compact winding, without requiring adjustment of the position of the wire after winding the latter, and a higher efficiency of the winding because it is possible to add more layers of wire and/or windings. This can make it possible to increase the efficiency of the magnetic circuit generated by the coil.
  • the thinned zone may have dimensions facilitating the deformation of the wire during its winding
  • the insulation can comprise at least one of the following characteristics:
  • the thinned zone extends from the end wall to an edge of the rim in the second direction
  • the thinned zone extends over at least a portion of a width of the end wall measured in the third direction.
  • the thinned zone can begin at proximity to, or from, an edge of the rim.
  • This edge may advantageously correspond to the edge by which the wire is intended to arrive when it is wound. This makes it possible to facilitate the deformation of the wire during winding.
  • the thinned zone may begin near, or from, this edge, with a progressive increase in the thinning.
  • the thinned zone may comprise, in the third direction, a first part with a progressive increase in the thinning, a second central part of constant maximum thinning and a third part with a progressive reduction in the thinning. This may make it possible to further facilitate the winding of the wire.
  • a portion of the end wall of the body may be hollowed out over at least part of its dimension in the first direction, this recess having a first edge and a second edge each extending in the first direction, the first edge being further away in the second direction from a median plane of the body than the second edge, this median plane of the body being parallel to the first direction and to the third direction.
  • the recess is thus asymmetrical with respect to a median plane of the end wall which is parallel to the first direction and to the second direction.
  • the first edge of the recess is located on the side of the end wall through which the wire is intended to arrive when it is wound. Thus, it is easier to guide the wire during winding and this asymmetry will also prevent the wire from slipping or being wound in the wrong place.
  • the hollowed-out portion may extend in the third direction over a distance equal to at least three times the diameter of the wire intended to be wound around the insulation. This may facilitate positioning of the wire.
  • the body may have grooves intended to receive the wire, each groove extending from a first end to a second end, these ends being located at the end wall of the body and being separated from each other in the third direction, the body having one or more of the following characteristics:
  • - at least one groove has at least one end inclined towards one of the edges in the first direction
  • - at least one groove is inclined towards one of the edges following the first direction from its first end to its second end
  • At least one groove extends in a single plane perpendicular to the first direction.
  • the invention further relates to a stator or rotor tooth winding comprising a coil insulator as described above, and at least three layers of windings of conductive wire(s) around the body of the insulator, the windings of one layer crossing the windings of an adjacent layer at the end wall.
  • the winding is carried out along a winding axis parallel to the first direction.
  • the invention also relates to a stator or rotor tooth comprising a tooth body and a coil insulator or winding as described above, the envelope of the coil insulator surrounding and conforming to the tooth body.
  • the invention finally relates to a rotating electrical machine comprising at least one stator or at least one rotor provided with a plurality of teeth as described above.
  • the rotating electrical machine may be a radial flux or axial flux electrical machine, advantageously an axial flux machine.
  • the at least one stator is provided with a plurality of teeth according to the invention.
  • Another object of the invention is a method of winding a wire on a coil insulator according to the invention comprising the following steps:
  • the wire is positioned between two adjacent windings of the wire of the first layer or between the last winding of the first layer and the second adjacent flange,
  • the first edge also has a thinned area and, when winding the last turns close to the first thinned edge, at the end of each winding turn, the wire is stretched towards the thinned area of the first edge to deform it, (d) at the end of the last winding turn of this second layer, the wire is positioned between two adjacent windings of the previous layer or between the last winding of the second layer and the first adjacent edge,
  • a third layer of windings is formed on the body of the insulator as follows:
  • step (e) may then comprise: (iii) when winding the last turns close to the thinned edge, at the end of each winding turn, at the end wall of the coil insulator, the wire is stretched towards the thinned zone of the second edge to deform it, and, at the end of the last winding turn of this third layer, then, (iv) the wire is positioned between two adjacent windings of the previous layer or between the last winding of the previous layer and the second adjacent edge, and step c) or steps c) to e) or steps c) to e) are repeated once or steps c) to e several times.
  • Step a) may be preceded by an optional step in which the coil insulation is positioned around a stator or rotor tooth.
  • FIG. 1 is a schematic radial sectional view of a rotor or stator of a rotating electrical machine.
  • FIG. 2 is a schematic perspective view of a winding according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 3 is a schematic perspective view of a coil insulator according to one embodiment of the invention, mounted on a tooth and before winding of an electrically conductive wire.
  • FIG. 4 is a sectional view in a plane perpendicular to the first direction of a coil insulator according to an embodiment of the invention.
  • FIG. 5 is a schematic side view in the second direction of a winding according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 6 is a schematic side view in the second direction of a winding according to another embodiment of the invention.
  • FIG. 7 is a partial schematic perspective view of a tooth and the windings of a conductive wire according to a first embodiment of the invention.
  • FIG. 8 is a partial schematic perspective view of a tooth and windings of a conductive wire according to a second embodiment of the invention.
  • FIG. 9 is a partial schematic perspective view of a tooth and windings of a conductive wire according to a third embodiment of the invention.
  • FIG. 10 is a partial schematic perspective view of a tooth and windings of a conductive wire according to a fourth embodiment of the invention.
  • Figure 1 shows a rotor or stator 1 of a radial flux rotating electrical machine.
  • the rotor or stator 1 comprises a plurality of teeth 3 which extend radially relative to an axis 2.
  • the stator or rotor tooth 3 here comprises a tooth body 4 on which a tooth winding is installed (not shown for greater clarity in FIG. 1).
  • the tooth body 4 is made of a magnetically conductive alloy or a metallic material such as electrical steel or a soft magnetic composite, typically it is made from a stack of metal sheets.
  • the tooth body 4 typically has a shape of a right prism with an isosceles trapezoidal base.
  • the tooth winding 5, for its part comprises a coil insulator 6 and generally several layers of windings 7 of a conductive wire surrounding the insulator 6, a single layer of winding 7 being shown in FIG. 2.
  • the wire used consists of an electrically conductive wire, for example a copper or aluminum wire, the wire can be of circular or rectangular section or have a flat.
  • the coil insulator 6, for its part, forms an envelope surrounding and fitting the tooth body (not shown in FIG. 2), it is made of an electrically insulating material, for example a moldable material, such as a polymer material and/or paper.
  • the insulator 6 can be installed on the body of the tooth in several ways, it can be overmolded on the tooth body or be made separately and subsequently fitted on the tooth body.
  • the windings 7 of the wire around the insulator 6 can be made while the insulator is installed around the tooth, which can make it possible to maintain the insulator on the tooth, or before the installation of the insulator 6 around the tooth.
  • the tooth winding 5 is made before the mounting of the insulator 6 on the tooth.
  • the windings 7 are made while the insulator 6 is not installed on the body of the tooth.
  • FIG. 1 the example shown in FIG.
  • the insulator 6 is first mounted on the tooth body 4, then the winding of the wire around the insulator is carried out.
  • the insulator can be made in a single piece (as shown in FIG. 3) or in several pieces made independently (as shown in FIG. 2).
  • the insulator 6 can be made up of two or more pieces of polymer material insulator or, as shown in FIG. 2, of two pieces 6a, 6b of polymer material insulator and two pieces 6c, 6d of insulating paper. The different pieces are then assembled either by friction thanks to the fitting of the insulator onto the tooth body, or by a male-female connection between the pieces, or by adhesive tape or by gluing, or simply held on the tooth by the windings.
  • the coil insulator 6 comprises a body 8 comprising walls 9 (four in the example, designated by the references 9a-9d in FIG. 2) extending in a first direction DI and forming the envelope intended to surround the stator or rotor tooth body and which matches its shape.
  • the body 8 further has, in a plane perpendicular to the first direction D1, a length extending in a second direction D2 and a width extending in a third direction D3, the second D2 and third D3 directions being perpendicular to each other.
  • the body here has the shape of a right prism with an isosceles trapezoidal base. In the example, it thus comprises four walls, two side walls 9a, 9b and two end walls 9c and 9d.
  • the end wall 9d here being of smaller dimensions than the other end wall 9c in the direction D2.
  • This end wall 9d is usually located on the side of axis 2 of the stator or rotor, the second direction D2 then extending radially relative to axis of the stator or rotor, the first direction D1 extending axially.
  • the insulator 6 also has a first rim 10 and a second rim 11 extending from opposite edges of the walls 9 (in the direction D1) and defining with them a groove 13 (see FIG. 3) intended to receive the winding of a wire.
  • These rims extend perpendicularly or substantially perpendicularly to the first direction.
  • substantially perpendicularly it is meant that these rims may have areas not perpendicular to the first direction, such as for example the parts 10a, 10b described below used to retain the ends of the wire.
  • the insulator 6 thus has a general shape of a coil with an axis in the first direction DL.
  • the winding of the wire around the body 8 of the insulator 6 is then carried out in at least three layers, by rotation around a winding axis which is parallel to the first direction Dl, the change of layer occurring at the level of the first rim 10 or the second rim 11 and in the immediate vicinity of the end wall 9d of the body 8.
  • the windings of two superimposed layers cross at the level of this end wall 9d, as can be seen from FIG. see it in figures 5 to 10.
  • the insulator 6 also comprises, on the side of one of the edges, here the edge 10, zones 10a, 10b used for guiding and holding the ends of the wire (see fig. 3 and 5-6).
  • the walls 9 also have grooves 14 intended to accommodate the wire during its winding.
  • Each groove 14 extends from a first end 14a to a second end 14b, these ends 14a, 14b of the grooves being located at the end wall 9d of the body and being separated from each other in the third direction D3. This interruption of the grooves at the end wall 9d will facilitate the crossing of the wires of the superimposed winding layers.
  • Figure 3 illustrates grooves 14 that are parallel to the second direction D2, each groove extending in a single plane perpendicular to the first direction D1.
  • one or more grooves may also be gradually curved or inclined upwards towards the first rim 10 in the first direction D1 or downwards towards the second rim 11 in the first direction D1, this inclination then being progressive from their first end to their second end, or one or more grooves may have at least one end inclined towards one of the rims in the first direction.
  • These different groove shapes can make it possible to increase the space available for the crossing of the wire at the end wall and/or to follow the desired winding shape of the wire. Examples of wire winding shapes that can be obtained are described below with reference to Figures 7 to 10.
  • grooves can be chosen so that they follow or not the desired shape of the windings.
  • the second rim 11 has a thinned zone 15 along the first direction D1 such that at this thinned zone 15, the first 10 and second 11 rims are separated by a distance (along D1) greater than the distance separating them outside this zone.
  • the second rim 11 therefore has a certain thickness which will decrease in the thinned zone 15. It will be possible to envisage a minimum thickness of the thinned zone representing 10% of the thickness of the rim outside this thinned zone.
  • the thinned zone 15 is located in the immediate vicinity of the end wall 9d of the body 8, it preferably extends from the end wall 9d to an edge 11a of the second rim 11 in the second direction D2.
  • the thinned zone 15 also extends over at least a portion of a width of the end wall 9d measured in the third direction D3. This width may advantageously be chosen to facilitate deformation of the wire during its winding.
  • the width of the thinned zone may correspond to 50% of the total width of the rim 11, in particular at the end wall 9d.
  • the thinned zone 15 begins from an edge 11b of the second rim 11 as shown in FIG. 6, or close to this edge 11b as shown in FIG. 5, this edge 11b being located on the side by which the wire arrives at the end wall 9d during its winding.
  • a progressive increase in the thinning may be achieved.
  • the thinned zone 15 comprises, along the third direction D3, three parts: two end parts which have a progressive increase in the thinning towards a central part, of constant thinning. This central part may be symmetrical relative to a median plane of the body parallel to the directions DI and D2 or not. In the example of FIG. 5, these end parts are very short along the direction D3, in favor of a wider central part of constant thinning.
  • the thinned zone can be produced at the first edge 10 in the same way as described above with reference to the edge 11. It will thus be possible to provide for producing the thinned zone at each edge or at one of the two edges only. In the latter case, the thinned zone can advantageously be produced at an edge on the side from which the winding does not begin (namely the edge 11 of the examples).
  • the choice of placing the thinned zone at the first edge and/or the second edge is made according to the number of windings (turns) of a wire from one layer to the other. For example, the thinned zone is placed at the second edge in the case where there is the same number of wires wound in each layer, the winding beginning on the side of the first edge. Examples will be detailed below with reference to FIG. 10.
  • the coil insulator 6 finally comprises a hollowed-out portion 17 at the end wall 9d of the body 8 of the insulator over at least part of the dimension of this body 8 in the first direction DI.
  • the end wall 9d is thus hollowed out in the direction D2 towards the center of the body of the insulator.
  • This hollowed-out portion 17 has a first edge 17a and a second edge 17b each extending in the first direction D1, in particular parallel to the latter.
  • the hollowed-out portion 17 also has two other edges 17c, 17d connecting the first two edges, as visible in FIG. 3.
  • the first edge 17a is further away in the second direction D2 from a median plane Pm of the body than the second edge 17b, this median plane Pm of the body being parallel to the first direction D1 and to the third direction D3.
  • the distance d1 between the edge 17a and the plane Pm is greater than the distance d2 between the edge 17b and the plane Pm, as shown in FIG. 4.
  • the hollowed-out portion 17 has an asymmetry relative to a median plane of the end wall 9d which contains the first direction DI and the second direction D2.
  • the hollowed-out portion 17 thus has an empty area 18, represented by hatching in FIG.
  • the difference between the distances dl and d2 can represent at least 1/ 10th of the diameter of the wires used for the winding.
  • the hollowed-out portion 17 has a width delimited by a first end wall 19 and a second end wall 20, these walls being able to be parallel to the plane (D1, D2) or not.
  • the distance d3 along the direction D3 separating the edges 17a and 17b can be at least three times the diameter of the wire used for the winding.
  • the wire can be wound onto the insulation using the winding method described below.
  • the coil insulator may be positioned on a stator or rotor tooth.
  • the insulator in several pieces and where it is held by friction, then it must be positioned on the tooth before winding the wire.
  • the winding can also be done before the insulator is positioned on the tooth.
  • the conductive wire 21 is wound along the body 8 of the coil insulator 6 from a first edge 10 corresponding to one of the edges, to the second edge 11, corresponding to the edge having a thinned zone 15 to form a first layer of windings.
  • One end 21a of the wire is thus generally held at the guide zone 10b of the first edge 10 before the start of the winding.
  • the wire 21 is wound around the body 8 along a winding axis corresponding to the first direction D1.
  • the wire is guided in the grooves 14 of the walls 9. As the winding progresses, the wire will thus change height in the first direction D1 and form windings 7 of wire, adjacent to each other. The change in height is made at the end wall 9d, and in particular at the hollowed-out portion 17 when it is present.
  • the wire 21 is then wound from the edge 17a of the hollowed-out portion 17 to the edge 17b of the hollowed-out portion 17. Since the edge 17a is further from the median plane Pm of the body than the edge 17b in the direction D2, it is easier to guide the wire from one groove to the adjacent groove.
  • the wire 21 is positioned between two last adjacent windings 7 of the wire of the first layer or between the last winding of the first layer and the edge 11.
  • the fact of being able to deform the wire 21 by pulling it towards the thinned zone facilitates this positioning.
  • this stretching is carried out during the winding of the last turns close to the thinned edge 11, this makes it possible to separate the wires from each other and thus to facilitate the positioning of the wire between the windings of the first layer during the production of the second layer, thus reducing the pressures exerted by the windings of the second layer closest to the edge 11 on the windings of the second layer closest to the first edge 10 in the direction D1.
  • the spacing of the windings can also promote the circulation of a cooling fluid between the windings and thus improve the power supplied by the machine.
  • the wire 21 is stretched, and therefore deformed, over a greater or lesser length, which will leave more or less space for the following winding 7 of the wire.
  • the wire follows the grooves 14: it will thus be possible to produce grooves that follow a path corresponding to the desired path of the winding, with for example at least one groove that has a first end lower than its second end in the direction D1 with a continuous inclination from one end to the other, and/or an inclination of at least one groove only at one or both of its ends, for example at the end wall and/or at least one groove that extends in a single plane perpendicular to the first direction DL.
  • the grooves previously described may be provided depending on the shape of the desired winding.
  • each groove could extend in a single plane perpendicular to the first direction DL.
  • the winding 7 of the wire 21 then continues on the first winding layer by positioning the wire between two adjacent windings of the first layer up to the first flange 10 to form a second winding layer, the windings of the second layer crossing the windings of the first layer at the end wall 9d.
  • the wire 21 is stretched towards this thinned area of the first edge 10 to deform it. Then, at the end of the last winding turn of this second layer, the wire 21 is positioned between two adjacent windings of the second layer or between the last winding of the second layer and the flange 10. This allows the windings to be spaced apart to facilitate the installation of the next layer, as described above.
  • the wire 21 is wound onto the second layer of windings, the wire being positioned between the windings of the previous layer, up to the second flange 11 to form a third layer of windings, the windings of the third layer crossing the windings of the second layer at the end wall 9d.
  • Figure 7 shows a tooth 3 comprising three layers of windings of the wire 21. For the sake of clarity, the insulation is not shown. Outside the crossing zone (corresponding to the end wall 9d of the insulation), each winding extends in the same plane perpendicular to the first direction DI.
  • FIG. 8 differs from that of Figure 7 only in that the wire 21, when leaving the crossing zone and arriving at the crossing zone, is, in particular for the windings closest to the upper edge of the tooth in the direction DI (corresponding to the edge 11 of the insulator), deformed in the same direction in the first direction Dl, here upwards, towards the thinned edge of the insulator (not shown), this inclination being located near the crossing zone, therefore near the end wall 9d of the insulator.
  • the remainder of each winding thus also extends in the same plane perpendicular to the first direction DL.
  • FIG. 9 differs from that of FIG. 7 in that the wire 21, when leaving the crossing zone and arriving at the crossing zone, is, in particular for the windings closest to the upper edge of the tooth in the direction D1 (corresponding to the edge 11 of the insulator), inclined in the same direction in the first direction D1, here upwards, towards the thinned edge of the insulator (not shown), this inclination being achieved progressively along the sides of the tooth (corresponding to the side walls 9a and 9b of the insulator) from a rear part 22 of the winding located on the side of the tooth close to the end wall 9c of the insulator, to a front part 23 of the tooth close to the end wall 9d of the insulator, or even at the rear, at the end wall 9c of the insulation.
  • Figure 10 shows embodiments having more than three layers of wire windings 21.
  • a tooth 3 is shown on which 4 layers of windings of a wire 21 have been arranged (the insulation is not shown).
  • the letters (a), (b), (c), (d), (e) and (f) in Figure 10 designate different possibilities for winding the wire from one layer to the next.
  • each winding of the second, third and fourth layers is arranged between two windings of the previous layer or between the last winding of the previous layer and the nearest edge.
  • the arrows shown indicate which layer changes require stretching and deforming the wire to facilitate positioning of the wire on the next layer.
  • the winding of the first layer also begins on the lower side of the tooth, namely on the side of the first edge 10 of the insulation.
  • each layer has the same number of windings.
  • a stretching of the wire upwards in the direction DI is here carried out when passing from the first layer to the second layer and from the third layer to the fourth layer.
  • a stretching of the wire downwards in the direction DI is also carried out when passing from the second layer to the third layer.
  • the second and fourth layers have an additional winding compared to the number of windings of the first and third layers.
  • a stretching of the wire upwards in the direction DI is here carried out during the passage from the first layer to the second layer and from the third layer to the fourth layer.
  • the second layer has an additional winding compared to the number of windings of the first layer
  • the third layer has the same number of windings as the second layer
  • the fourth layer has an additional winding compared to the number of windings of the third layer.
  • the additional windings are each time added on the upper side of the tooth, namely on the side of the second edge 11 of the insulator.
  • a stretching of the wire upwards in the direction DI is here carried out when passing from the first layer to the second layer and from the third layer to the fourth layer.
  • the first and third layers have the same number of windings and the second layer has an additional winding.
  • a stretching of the wire upwards in the direction DI (towards the second edge 11 of the insulation) is here made when passing from the first layer to the second layer.
  • thinning will thus preferably be carried out at both the first edge 10 and the second edge 11 of the insulation to allow the wire to stretch and deform upwards and downwards.
  • thinning will preferably be carried out only at the second edge 11 of the insulation to allow these upward stretches and deformations of the wire.
  • the wire may be stretched only during the last winding of a layer when moving to the next layer, or also during several of the previous windings.
  • the invention thus makes it possible to produce a compact winding, without having to modify the position of the windings at the end of the manufacturing process. It can also make it possible to produce a winding which, although compact, has spacings between the windings promoting their cooling and consequently a high continuous power supplied.
  • the invention can also make it possible to increase the quantity of wound conductive wire by increasing the number of windings of one or more of the layers, improving the efficiency of the winding.
  • the recess is present, it also makes it possible to reduce the dimension of the winding in the direction D2 at the crossings of the windings, which makes it possible to increase the maximum power density provided by the winding.
  • the invention makes it possible to reduce the manufacturing time of a winding.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)

Abstract

L'invention concerne un isolant de bobine (6) destiné à être positionné autour d'une dent (3) d'un stator ou d'un rotor (1), cet isolant de bobine (6) comprenant un corps (8) com- portant des parois (9) s'étendant selon une première direction (D1) et formant une enve- loppe destinée à entourer une dent (3), ainsi qu'un premier rebord (10) et un deuxième rebord (11) s'étendant depuis des bords opposés des parois (9) et définissant avec celles- ci une gorge (13) destinée à recevoir les enroulements (7) d'une bobine Au moins un des rebords présente une zone amincie (15) selon la première direction (D1) de sorte que les rebords au niveau de cette zone amincie (15) sont séparés d'une distance supérieure à la distance les séparant en dehors de cette zone, ladite zone amincie (15) étant située à proximité immédiate d'une paroi d'extrémité (9d) du corps (8).

Description

Description
Titre de l’invention : Isolant de bobine destiné à être positionné autour d’une dent d’un stator ou d’un rotor d’une machine électrique
[0001] L’invention concerne un isolant de bobine destiné à être positionné autour d'une dent d'un stator ou d'un rotor d'une machine électrique.
[0002] De façon connue en soi, les machines électriques tournantes comportent un stator, solidaire d’un carter, et un rotor, solidaire d'un arbre. Le rotor pourra être solidaire d'un arbre menant et/ou mené et pourra appartenir à une machine électrique tournante sous la forme d'un alternateur ou d'un moteur électrique.
[0003] Dans les machines électriques à flux axial, stator et rotor sont agencés de manière à ce que le flux électromagnétique entre le stator et le rotor est essentiellement parallèle à l’arbre du rotor. La plupart des machines électriques à flux axial comprennent plusieurs stators et/ou rotors présentant chacun une forme de disque, ces éléments étant séparés, suivant la direction axiale de l’arbre du rotor, par des interstices appelés des entrefers.
[0004] Usuellement, le rotor et le stator comportent une pluralité de dents correspondant à des bobinages typiquement constitués par des fils qui sont enroulés autour d’un isolant électrique entourant un corps de dent réalisé en tôle feuilletée.
[0005] Une solution commune pour la fabrication du stator est de fabriquer les dents séparément. Un processus de fabrication connu, qui se nomme le bobinage par broche (« spindle winding » en anglais), consiste à faire tourner le corps de dent, surmonté d’un isolant, de manière à enrouler le fil autour de l’isolant, le fil étant également guidé dans la bonne position par la forme de l’isolant.
[0006] Ce processus présente néanmoins des difficultés lorsqu’il faut changer la position du fil lors des changements de tour et lors des croisements de fil à chaque changement de couche car le fil utilisé est difficile à manier. Ces changements de position et croisements du fil sont d’autant plus difficiles à réaliser lorsqu’ils ont lieu au niveau d’une extrémité de l’isolant, cette dernière étant souvent étroite. Ces difficultés entraînent une perte de compacité de l’enroulement au détriment de l’efficacité de la bobine.
[0007] La présente invention vise à surmonter tout ou partie des inconvénients précités.
[0008] A cet effet, l’invention concerne un isolant de bobine destiné à être positionné autour d'une dent d'un stator ou d'un rotor d'une machine électrique, cet isolant de bobine comprenant :
- un corps comportant des parois s’étendant selon une première direction et formant une enveloppe destinée à entourer une dent de stator ou de rotor, ainsi qu’un premier rebord et un deuxième rebord s’étendant perpendiculairement ou sensiblement perpendiculairement à la première direction depuis des bords opposés des parois et définissant avec celles-ci une gorge destinée à recevoir les enroulements d’une bobine, le corps présentant dans un plan perpendiculaire à la première direction, une longueur s'étendant selon une deuxième direction et une largeur s'étendant suivant une troisième direction, les deuxième et troisième direction étant perpendiculaires entre elles.
Au moins un des rebords présente une zone amincie selon la première direction de sorte que les rebords au niveau de cette zone amincie sont séparés d’une distance selon la première direction supérieure à la distance les séparant en dehors de cette zone, ladite zone amincie étant située à proximité immédiate d’une des parois du corps formant une paroi d’extrémité du corps.
[0009] Ainsi, une caractéristique de l’invention réside dans la réalisation d’une zone amincie au niveau d’au moins un des rebords de l’isolant à proximité immédiate d’une paroi d’extrémité du corps. Cette paroi d’extrémité est notamment choisie de manière à correspondre à une zone de croisement des fils lors de l’enroulement. Il s’agit généralement de la paroi d’extrémité de plus faibles dimensions du corps, typiquement située d’un côté du corps suivant la deuxième direction. Lors de l’enroulement d’un fil autour de l’isolant, plusieurs couches de fil se superposent et au moins un changement de couche est réalisé à proximité de l’au moins un rebord présentant la zone amincie. Cet espace supplémentaire permet de déformer le fil lors de l’enroulement et ainsi d’assurer un espace suffisant (suivant la première direction) entre les enroulements de fil d’une même couche. Sans cet espace, au sein d’une même couche, les premiers enroulements de fil vont pousser les enroulements de fil suivants suivant la première direction, ce qui conduit à des croisements et/ou des changements de position du fil qui ne sont pas souhaitables. Ainsi, en offrant un espace plus grand pour changer le fil de couche et le déformer lors de son enroulement, la zone amincie permet un meilleur placement du fil.
[0010] Cette forme d’isolant permet également d’obtenir un bobinage compact, sans nécessiter d’ajustement de la position du fil après l’enroulement de ce dernier, et un rendement plus élevé du bobinage car il est possible d’ajouter davantage de couches de fil et/ou d’enroulements. Ceci peut permettre d’augmenter l’efficacité du circuit magnétique généré par la bobine.
[0011] La zone amincie peut présenter des dimensions facilitant la déformation du fil lors de son enroulement,
[0012] Ainsi, avantageusement, l’isolant peut comprendre au moins une des caractéristiques suivantes :
- la zone amincie s’étend depuis la paroi d’extrémité jusqu’à un bord du rebord suivant la deuxième direction,
- la zone amincie s’étend sur au moins une partie d’une largeur de la paroi d’extrémité mesurée selon la troisième direction.
[0013] Notamment, suivant la troisième direction, la zone amincie peut débuter à proximité de, ou depuis, un bord du rebord. Ce bord peut avantageusement correspondre au bord par lequel le fil est destiné à arriver lorsque l’on procède à son enroulement. Ceci permet de faciliter la déformation du fil lors de l’enroulement. [0014] Avantageusement, la zone amincie peut débuter à proximité de, ou depuis, ce bord, avec une augmentation progressive de l’amincissement. Notamment, la zone amincie peut comporter, suivant la troisième direction, une première partie avec une augmentation progressive de l’amincissement, une deuxième partie centrale d’amincissement maximal constant et une troisième partie avec une réduction progressive de l’amincissement. Ceci peut permettre de faciliter davantage l’enroulement du fil.
[0015] Avantageusement, une partie de la paroi d’extrémité du corps peut être évidée sur au moins une partie de sa dimension selon la première direction, cet évidement présentant un premier un bord et un deuxième bord s’étendant chacun suivant la première direction, le premier bord étant plus éloigné selon la deuxième direction d’un plan médian du corps que le deuxième bord, ce plan médian du corps étant parallèle à la première direction et à la troisième direction. L’évidement est ainsi asymétrique par rapport à un plan médian de la paroi d’extrémité qui est parallèle à la première direction et à la deuxième direction. Avantageusement, le premier bord de l’évidement est situé du côté de la paroi d’extrémité par lequel le fil est destiné à arriver lorsque l’on procède à son enroulement. Ainsi, il est plus aisé de guider le fil lors de l’enroulement et cette asymétrie empêchera également le fil de glisser ou d’être enroulé au mauvais endroit.
[0016] Avantageusement, la partie évidée peut être s’étendre suivant la troisième direction sur une distance égale à au moins trois fois le diamètre du fil destiné à être enroulé autour de l’isolant. Ceci peut faciliter la mise en position du fil.
[0017] Avantageusement, le corps peut présenter des rainures destinées à recevoir le fil, chaque rainure s’étendant depuis une première extrémité jusqu’à une deuxième extrémité, ces extrémités étant situées au niveau de la paroi d’extrémité du corps et étant séparées l’une de l’autre suivant la troisième direction, le corps présentant une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- au moins une rainure présente au moins une extrémité inclinée en direction de l’un des rebords suivant la première direction,
- au moins une rainure est inclinée en direction de l’un des rebords suivant la première direction depuis sa première extrémité jusqu’à sa deuxième extrémité,
- au moins une rainure s’étend dans un unique plan perpendiculaire à la première direction.
[0018] Ces différents agencements des rainures permettent de faciliter l’enroulement du fil sur le corps.
[0019] L’invention concerne, en outre, un bobinage de dent de stator ou de rotor comprenant un isolant de bobine tel que décrit précédemment, et au moins trois couches d’enroulements de fil(s) conducteur(s) autour du corps de l’isolant, les enroulements d’une couche croisant les enroulements d’une couche adjacente au niveau de la paroi d’extrémité. Notamment, l’enroulement est réalisé suivant un axe d’enroulement parallèle à la première direction.
[0020] L’invention concerne, aussi, une dent de stator ou de rotor comprenant un corps de dent et un isolant de bobine ou un bobinage tel que décrit précédemment, l’enveloppe de l’isolant de bobine entourant et épousant le corps de dent.
[0021] L’invention concerne enfin une machine électrique tournante comprenant au moins un stator ou au moins un rotor pourvu d’une pluralité de dents tel que décrit précédemment. La machine électrique tournante peut être une machine électrique à flux radial ou à flux axial, avantageusement à flux axial. Avantageusement, l’au moins un stator est pourvu d’une pluralité de dents selon l’invention.
[0022] Un autre objet de l’invention est un procédé d’enroulement d’un fil sur un isolant de bobine selon l’invention comprenant les étapes suivantes :
(a) on forme une première couche d’enroulements sur le corps de l’isolant de la manière suivante :
(i) on enroule le fil le long du corps de l’isolant de bobine depuis un premier rebord correspondant à l’un des rebords du corps, jusqu’au deuxième rebord, correspondant à un rebord aminci présentant une zone amincie,
(ii) à chaque fin d’un tour d’enroulement, située au niveau de la paroi d’extrémité du corps, on guide le fil jusqu’à une position adjacente, et
(iii) lors de l’enroulement des derniers tours proches du rebord aminci, à chaque fin d’un tour d’enroulement, au niveau de la paroi d’extrémité de l’isolant de bobine, on étire le fil en direction de la zone amincie du deuxième rebord pour le déformer,
(b) à la sortie du dernier tour d’enroulement de la première couche, on positionne le fil entre deux enroulements adjacents du fil de la première couche ou entre le dernier enroulement de la première couche et le deuxième rebord adjacent,
(c) on forme une deuxième couche d’enroulement sur le corps de l’isolant de la manière suivante :
(i) on continue d’enrouler le fil sur la couche d’enroulements précédente en positionnant le fil entre deux enroulements adjacents de la couche précédente jusqu’au premier rebord,
(ii) à chaque fin d’un tour d’enroulement, située au niveau de la paroi d’extrémité du corps, on guide le fil jusqu’à une position adjacente, les enroulements de la deuxième couche croisant les enroulements de la couche précédente au niveau de cette paroi d’extrémité,
(iii) optionnellement, le premier rebord présente également une zone amincie et, lors de l’enroulement des derniers tours proches du premier rebord aminci, à chaque fin d’un tour d’enroulement, on étire le fil en direction de la zone amincie du premier rebord pour le déformer, (d) à la sortie du dernier tour d’enroulement de cette deuxième couche, on positionne le fil entre deux enroulements adjacents de la couche précédente ou entre le dernier enroulement de la deuxième couche et le premier rebord adjacent,
(e) on forme une troisième couche d’enroulements sur le corps de l’isolant de la manière suivante :
(i) on continue d’enrouler le fil sur la couche d’enroulement précédente jusqu’au deuxième rebord pour former une troisième couche d’enroulement,
(ii) à chaque fin d’un tour d’enroulement, située au niveau de la paroi d’extrémité du corps, on guide le fil jusqu’à une position adjacente, les enroulements de la troisième couche croisant les enroulements de la couche précédente au niveau de cette paroi d’extrémité.
Lorsque l’on souhaite réaliser un bobinage comportant plus que trois couches d’enroulements, l’étape (e) peut alors comprendre : (iii) lors de l’enroulement des derniers tours proches du rebord aminci, à chaque fin d’un tour d’enroulement, au niveau de la paroi d’extrémité de l’isolant de bobine, on étire le fil en direction de la zone amincie du deuxième rebord pour le déformer, et, à la sortie du dernier tour d’enroulement de cette troisième couche, puis, (iv) on positionne le fil entre deux enroulements adjacents de la couche précédente ou entre le dernier enroulement de la couche précédente et le deuxième rebord adjacent, et on réitère une fois l’étape c) ou les étapes c) à e) ou plusieurs fois les étapes c) à e). Ceci permet ainsi d’obtenir un bobinage à 3, 4 ou plus couches d’enroulements. L’étape a) peut être précédée d’une étape optionnelle au cours de laquelle on positionne l’isolant de bobine autour d’une dent de stator ou de rotor.
[0023] D’autres particularités et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description faite ci-après de plusieurs modes de réalisation particuliers de l’invention, donnés à titre indicatif mais non limitatifs, en référence aux dessins annexés sur lesquels :
[0024] [Fig. 1] est une vue schématique en coupe radiale d’un rotor ou d’un stator d’une machine électrique tournante.
[0025] [Fig. 2] est une vue schématique en perspective d’un bobinage selon un mode de réalisation de l’invention.
[0026] [Fig. 3] est une vue schématique en perspective d’un isolant de bobine selon un mode de réalisation de l’invention, monté sur une dent et avant enroulement d’un fil conducteur électrique.
[0027] [Fig. 4] est une vue en coupe dans un plan perpendiculaire à la première direction d’un isolant de bobine selon un mode de réalisation l’invention.
[0028] [Fig. 5] est une vue schématique de côté selon la deuxième direction d’un bobinage selon un mode de réalisation de l’invention.
[0029] [Fig. 6] est une vue schématique de côté selon la deuxième direction d’un bobinage selon un autre mode de réalisation de l’invention.
[0030] [Fig. 7] est une vue schématique partielle en perspective d’une dent et des enroulements d’un fil conducteur selon un premier mode de réalisation de l’invention.
[0031] [Fig. 8] est une vue schématique partielle en perspective d’une dent et des enroulements d’un fil conducteur selon un deuxième mode de réalisation de l’invention.
[0032] [Fig. 9] est une vue schématique partielle en perspective d’une dent et des enroulements d’un fil conducteur selon un troisième mode de réalisation de l’invention.
[0033] [Fig. 10] est une vue schématique partielle en perspective d’une dent et des enroulements d’un fil conducteur selon un quatrième mode de réalisation de l’invention.
[0034] La figure 1 représente un rotor ou un stator 1 d’une machine électrique tournante à flux radial. Le rotor ou le stator 1 comprend une pluralité de dents 3 qui s’étendent radialement par rapport à un axe 2.
[0035] La dent 3 de stator ou de rotor comprend ici un corps de dent 4 sur lequel est installé un bobinage de dent (non représenté pour davantage de clarté sur la figure 1).
[0036] Le corps de dent 4 est réalisé d’un alliage magnétiquement conducteur ou d’un matériau métallique tel que de l'acier électrique ou un composite magnétique doux, typiquement il est fabriqué à partir d’un empilage de tôles métalliques. Le corps de dent 4 présente typiquement une forme de prisme droit à base trapézoïdale isocèle.
[0037] En référence à la figure 2, le bobinage 5 de dent, quant à lui, comprend un isolant de bobine 6 et généralement plusieurs couches d’enroulements 7 d’un fil conducteur entourant l’isolant 6, une seule couche d’enroulement 7 étant représentée sur la figure 2. Le fil utilisé consiste en un fil électriquement conducteur par exemple en un fil de cuivre ou en aluminium, le fil peut être de section circulaire, rectangulaire ou présenter un méplat. L’isolant de bobine 6, quant à lui, forme une enveloppe entourant et épousant le corps de dent (non représenté figure 2), il est réalisé en un matériau électriquement isolant, par exemple en matériau moulable, tel qu’en un matériau polymère et/ou en papier.
[0038] L’isolant 6 peut être installé sur le corps de la dent de plusieurs manières, il peut être surmoulé sur le corps de dent ou être réalisé séparément et par la suite emboîté sur le corps de dent. Les enroulements 7 du fil autour de l’isolant 6 peuvent être réalisés alors que l’isolant est installé autour de la dent, ce qui peut permettre de maintenir l’isolant sur la dent, ou avant l’installation de l’isolant 6 autour de la dent. Dans l’exemple représenté figure 2, le bobinage 5 de dent est réalisé avant le montage de l’isolant 6 sur la dent. Dit autrement, les enroulements 7 sont réalisés alors que l’isolant 6 n’est pas installé sur le corps de la dent. Au contraire, dans l’exemple représenté figure 3, l’isolant 6 est d’abord monté sur le corps de dent 4, puis l’enroulement du fil autour de l’isolant est effectué. [0039] Lorsque l’isolant est réalisé séparément et emboîté sur le corps de dent, il peut être fabriqué en une seule pièce (comme représenté figure 3) ou en plusieurs pièces réalisées de manière indépendante (comme représenté figure 2). L’isolant 6 peut être constitué de deux ou plusieurs pièces d’isolant en matériau polymère ou, tel que représenté figure 2, de deux pièces 6a, 6b d’isolant en matériau polymère et deux pièces 6c, 6d de papier isolant. Les différentes pièces sont alors assemblées soit par friction grâce à l’emboîtement de l’isolant sur le corps de dent, soit par une connexion mâle-femelle entre les pièces, soit par un ruban adhésif ou encore par collage, ou simplement maintenues sur la dent par les enroulements.
[0040] Tel que représenté sur les figures 2 et 3, l’isolant 6 de bobine comprend un corps 8 comportant des parois 9 (quatre dans l’exemple, désignées par les références 9a-9d figure 2) s’étendant selon une première direction DI et formant l’enveloppe destinée à entourer le corps de dent de stator ou de rotor et qui en épouse la forme.
[0041] Le corps 8 présente, en outre, dans un plan perpendiculaire à la première direction Dl, une longueur s'étendant selon une deuxième direction D2 et une largeur s'étendant suivant une troisième direction D3, les deuxième D2 et troisième D3 directions étant perpendiculaires entre elles. Comme on peut le distinguer plus nettement figure 2, le corps présente ici une forme de prisme droit à base trapézoïdale isocèle. Dans l’exemple, il comprend ainsi quatre parois, deux parois latérales 9a, 9b et deux parois d’extrémité 9c et 9d. La paroi d’extrémité 9d étant ici de plus petites dimensions que l’autre paroi d’extrémité 9c selon la direction D2. Cette paroi d’extrémité 9d est habituellement située du côté de Taxe 2 du stator ou rotor, la deuxième direction D2 s’étendant alors radial ement par rapport à Taxe du stator ou rotor, la première direction Dl s’étendant axialement.
[0042] L’isolant 6 présente également un premier rebord 10 et un deuxième rebord 11 s’étendant depuis des bords opposés des parois 9 (selon la direction Dl) et définissant avec celles-ci une gorge 13 (voir fig. 3) destinée à recevoir l’enroulement d’un fil. Ces rebords s’étendent perpendiculairement ou sensiblement perpendiculairement à la première direction. Par « sensiblement perpendiculairement », on entend que ces rebords peuvent présenter des zones non perpendiculaires à la première direction, tels que par exemples les parties 10a, 10b décrites plus bas servant à retenir les extrémités de fil.
[0043] L’isolant 6 présente ainsi une forme générale de bobine d’axe la première direction DL L’enroulement du fil autour du corps 8 de l’isolant 6 est alors réalisé en au moins trois couches, par rotation autour d’un axe d’enroulement qui est parallèle à la première direction Dl, le changement de couche se produisant au niveau du premier rebord 10 ou du deuxième rebord 11 et à proximité immédiate de la paroi d’extrémité 9d du corps 8. Ainsi, les enroulements de deux couches superposées se croisent au niveau de cette paroi d’extrémité 9d, comme on peut le voir sur les figures 5 à 10.
[0044] De manière usuelle, l’isolant 6 comporte en outre du côté de l’un des rebords, ici le rebord 10, des zones 10a, 10b servant au guidage et au maintien des extrémités du fil (voir fig. 3 et 5-6).
[0045] Tel que visible figure 3, les parois 9 présentent en outre des rainures 14 destinées à accueillir le fil lors de son enroulement. Chaque rainure 14 s’étend depuis une première extrémité 14a jusqu’à une deuxième extrémité 14b, ces extrémités 14a, 14b des rainures étant situées au niveau de la paroi d’extrémité 9d du corps et étant séparées l’une de l’autre suivant la troisième direction D3. Cette interruption des rainures au niveau de la paroi d’extrémité 9d va faciliter le croisement des fils des couches superposées d’enroulement.
[0046] La figure 3 illustre des rainures 14 qui sont parallèles à la deuxième direction D2, chaque rainure s’étendant dans un seul plan perpendiculaire à la première direction Dl. Cependant, une ou plusieurs rainures peuvent également être graduellement courbées ou inclinées vers le haut en direction du premier rebord 10 selon la première direction Dl ou vers le bas en direction du deuxième rebord 11 selon la première direction Dl, cette inclinaison étant alors progressive depuis leur première extrémité jusqu’à leur deuxième extrémité, ou encore une ou plusieurs rainures peuvent présenter au moins une extrémité inclinée en direction de l’un des rebords suivant la première direction. Ces différentes formes de rainure peuvent permettre d’augmenter l’espace disponible pour le croisement du fil au niveau de la paroi d’extrémité et/ou de suivre la forme d’enroulement souhaitée du fil. Des exemples de formes d’enroulement du fil qui peuvent être obtenus sont décrits plus bas en référence aux figures 7 à 10. Ainsi, on pourra choisir des rainures de sorte qu’elles suivent ou non la forme désirée des enroulements.
[0047] Dans le mode de réalisation représenté à la figure 3, le deuxième rebord 11, présente une zone amincie 15 selon la première direction Dl de sorte qu’au niveau de cette zone amincie 15, les premier 10 et deuxième 11 rebords sont séparés d’une distance (selon Dl) supérieure à la distance les séparant en dehors de cette zone. Selon la première direction Dl, le deuxième rebord 11 présente donc une certaine épaisseur qui va diminuer dans la zone amincie 15. On pourra envisager une épaisseur minimale de la zone amincie représentant 10% de l’épaisseur du rebord en dehors de cette zone amincie.
[0048] La zone amincie 15 est située à proximité immédiate de la paroi d’extrémité 9d du corps 8, elle s’étend de préférence depuis la paroi d’extrémité 9d jusqu’à un bord l ia du deuxième rebord 11 suivant la deuxième direction D2. La zone amincie 15 s’étend également sur au moins une partie d’une largeur de la paroi d’extrémité 9d mesurée selon la troisième direction D3. Cette largeur pourra avantageusement être choisie pour faciliter une déformation du fil lors de son enroulement. Par exemple, la largeur de la zone amincie peut correspondre à 50% de la largeur totale du rebord 11, notamment au niveau de la paroi d’extrémité 9d.
[0049] Préférentiellement, suivant la troisième direction D3, la zone amincie 15 débute depuis un bord 11b du deuxième rebord 11 tel que représenté figure 6, ou à proximité de ce bord 11b tel que représenté figure 5, ce bord 11b étant situé du côté par lequel le fil arrive au niveau de la paroi d’extrémité 9d lors de son enroulement. On pourra notamment réaliser une augmentation progressive de l’amincissement. Dans l’exemple de la figure 6, la zone amincie 15 comprend, suivant la troisième direction D3, trois parties : deux parties d’extrémité qui présentent une augmentation progressive de l’amincissement vers une partie centrale, d’amincissement constant. Cette partie centrale pourra être symétrique par rapport à un plan médian du corps parallèle aux directions DI et D2 ou non. Dans l’exemple de la figure 5, ces parties d’extrémité sont très courtes selon la direction D3, au profit d’une partie centrale d’amincissement constant plus large.
[0050] Selon les cas, la zone amincie peut être réalisée au niveau du premier rebord 10 de la même manière que décrit précédemment en référence au rebord 11. On pourra ainsi prévoir de réaliser la zone amincie au niveau de chaque rebord ou au niveau de l’un des deux rebords uniquement. Dans ce dernier cas, la zone amincie peut avantageusement être réalisée au niveau d’un rebord du côté duquel on ne débute pas l’enroulement (à savoir le rebord 11 des exemples). Le choix de placer la zone amincie au niveau du premier rebord et/ou du deuxième rebord est réalisé en fonction du nombre d’enroulements (de tours) d’un fil d’une couche à l’autre. Par exemple, la zone amincie est placée au niveau du deuxième rebord dans le cas où il y a le même nombre de fil enroulés dans chaque couche, l’enroulement débutant du côté du premier rebord. Des exemples seront détaillés plus bas en référence à la figure 10.
[0051] L’isolant de bobine 6 comprend, enfin, une partie évidée 17 au niveau de la paroi d’extrémité 9d du corps 8 de l’isolant sur au moins une partie de la dimension de ce corps 8 selon la première direction DI. La paroi d’extrémité 9d est ainsi creusée selon la direction D2 vers le centre du corps de l’isolant. Cette partie évidée 17 présente un premier un bord 17a et un deuxième bord 17b s’étendant chacun suivant la première direction Dl, notamment parallèlement à celle-ci. La partie évidée 17 présente en outre deux autres bords 17c, 17d reliant les deux premiers bords, tel que visible figure 3.
[0052] Selon l’invention, et tel que visible plus nettement figure 4, le premier bord 17a est plus éloigné selon la deuxième direction D2 d’un plan médian Pm du corps que le deuxième bord 17b, ce plan médian Pm du corps étant parallèle à la première direction Dl et à la troisième direction D3. Ainsi, la distance dl entre le bord 17a et le plan Pm est supérieur à la distance d2 entre le bord 17b et le plan Pm, tel que représenté figure 4. De fait, la partie évidée 17 présente une asymétrie par rapport à un plan médian de la paroi d’extrémité 9d qui contient la première direction DI et la deuxième direction D2. La partie évidée 17 présente ainsi une zone vide 18, représentée par des hachures sur la figure 4, qui peut être de n’importe quelle forme quel que soit le type d’enroulement, pourvu que le bord 17a soit plus éloigné du plan Pm que le bord 17b. A titre d’exemple, de manière générale, la différence entre les distances dl et d2 peut représenter au moins 1/10eme du diamètre des fils utilisés pour l’enroulement.
[0053] Selon la direction D3, la partie évidée 17 présente une largeur délimitée par une première paroi d’extrémité 19 et une seconde paroi d’extrémité 20, ces parois pouvant être parallèles au plan (Dl, D2) ou non.
[0054] De préférence, pour un meilleur croisement des enroulements de deux couches superposées, la distance d3 selon la direction D3 séparant les bords 17a et 17b peut être d’au moins trois fois le diamètre du fil utilisé pour l’enroulement.
[0055] Une fois l’isolant réalisé, qu’il soit déjà installé sur la dent ou non, on peut procéder à l’enroulement du fil sur l’isolant selon le procédé d’enroulement décrit ci-après.
[0056] Ainsi, selon le cas, l’isolant de bobine peut être positionné sur une dent de stator ou de rotor. Par exemple, dans le cas où l’isolant est en plusieurs pièces et où il est maintenu par friction, alors il doit être positionné sur la dent avant de réaliser le bobinage du fil. Cependant, l’enroulement peut également se faire avant que l’isolant soit positionné sur la dent.
[0057] Ensuite, tel que visible plus nettement sur figure 5 ou 6, le fil conducteur 21 est enroulé le long du corps 8 de l’isolant 6 de bobine depuis un premier rebord 10 correspondant à l’un des rebords, jusqu’au deuxième rebord 11, correspondant au rebord présentant une zone amincie 15 pour former une première couche d’enroulements. Une extrémité 21a du fil est ainsi généralement maintenue au niveau de la zone de guidage 10b du premier rebord 10 avant le début de l’enroulement. Ensuite, le fil 21 est enroulé autour du corps 8 selon un axe d’enroulement correspondant à la première direction Dl.
[0058] Pour cette première couche d’enroulements, le fil est guidé dans les rainures 14 des parois 9. Au fur et à mesure de l’avancement de l’enroulement, le fil va ainsi changer de hauteur selon la première direction Dl et former des enroulements 7 de fil, adjacents les uns des autres. Le changement de hauteur est réalisé au niveau de la paroi d’extrémité 9d, et en particulier au niveau de la partie évidée 17 lorsqu’elle est présente. Dans ce cas, le fil 21 est alors enroulé depuis le bord 17a de la partie évidée 17 jusqu’au bord 17b de la partie évidée 17. Comme le bord 17a est plus éloigné du plan médian Pm du corps que le bord 17b suivant la direction D2, il est plus aisé de guider le fil d’une rainure à la rainure adjacente.
[0059] Ensuite, au fur et à mesure que l’on se rapproche du deuxième rebord 11, lors de l’enroulement des derniers tours proches du rebord aminci 11, à chaque fin d’un tour d’enroulement, au niveau de la paroi d’extrémité 9d de l’isolant 6 de bobine, le fil 21 est étiré en direction de la zone amincie 15 du deuxième rebord 11 pour le déformer. C’est l’amincissement du rebord 11 qui permet cet étirement et la déformation du fil qui en résulte.
[0060] A la sortie du dernier tour d’enroulement de la première couche, on positionne le fil 21 entre deux derniers enroulements 7 adjacents du fil de la première couche ou entre le dernier enroulement de la première couche et le rebord 11. Le fait de pouvoir déformer le fil 21 en le tirant vers la zone amincie facilite ce positionnement. En outre, lorsque cet étirement est réalisé lors de l’enroulement des derniers tours proches du rebord 11 aminci, cela permet d’écarter les fils les uns des autres et ainsi de faciliter le positionnement du fil entre les enroulements de la première couche lors de la réalisation de la deuxième couche, réduisant ainsi les pressions exercées par les enroulements de la deuxième couche les plus proches du rebord 11 sur les enroulements de la deuxième couche les plus proches du premier rebord 10 suivant la direction Dl. Ceci permet de limiter ces pressions et les déplacements du fil qu’elles peuvent engendrer. L’écartement des enroulements peut en outre favoriser la circulation d’un fluide de refroidissement entre les enroulements et ainsi améliorer la puissance fournie par la machine.
[0061] Suivant la largeur de la zone amincie 15 selon la direction D3, le fil 21 est étiré, et donc déformé, sur une longueur plus ou moins grande, ce qui laissera plus ou moins d’espace pour l’enroulement 7 suivant du fil.
[0062] Pour la réalisation de cette première couche, le fil suit les rainures 14 : on pourra ainsi réaliser des rainures qui suivent un chemin correspondant au chemin voulu de l’enroulement, avec par exemple au moins une rainure qui présente une première extrémité plus basse que sa deuxième extrémité selon la direction Dl avec une inclinaison continue d’une extrémité à l’autre, et/ou une inclinaison d’au moins une rainure uniquement à l’une ou à ses deux extrémités, par exemple au niveau de la paroi d’extrémité et/ou au moins une rainure qui s’étend dans un unique plan perpendiculaire à la première direction DL Notamment, en fonction de la forme de l’enroulement souhaité, on pourra prévoir une ou plusieurs des rainures précédemment décrites. Alternativement, chaque rainure pourrait s’étendre dans un unique plan perpendiculaire à la première direction DL
[0063] L’enroulement 7 du fil 21 continue ensuite sur la première couche d’enroulement en positionnant le fil entre deux enroulements adjacents de la première couche jusqu’au premier rebord 10 pour former une deuxième couche d’enroulement, les enroulements de la deuxième couche croisant les enroulements de la première couche au niveau de la paroi d’extrémité 9d.
[0064] Optionnellement, si le premier rebord 10 présente une zone amincie, lors de l’enroulement des derniers tours proches du premier rebord aminci, à chaque fin d’un tour d’enroulement, alors le fil 21 est étiré en direction de cette zone amincie du premier rebord 10 pour le déformer. Puis, à la sortie du dernier tour d’enroulement de cette deuxième couche, le fil 21 est positionné entre deux enroulements adjacents de la deuxième couche ou entre le dernier enroulement de la deuxième couche et le rebord 10. Ceci permet d’écarter les enroulements pour faciliter la mise en place de la couche suivante, tel que décrit plus haut.
[0065] Une fois la troisième couche démarrée, le fil 21 est enroulé sur la deuxième couche d’enroulements, le fil étant positionné entre les enroulements de la couche précédente, jusqu’au deuxième rebord 11 pour former une troisième couche d’enroulements, les enroulements de la troisième couche croisant les enroulements de la deuxième couche au niveau de la paroi d’extrémité 9d.
[0066] Si l’on souhaite ajouter des couches supplémentaires, on peut alors recommencer les étapes précédemment décrites, une quatrième couche pouvant être réalisée de manière similaire à la deuxième couche, une cinquième couche pouvant être réalisée de manière similaire à la troisième couche, etc.
[0067] Les déformations appliquées au fil sont visibles sur les figures 5 et 6. Des exemples de forme d’enroulements pouvant être réalisés sont décrits en référence aux figures 7 à 10.
[0068] La figure 7 montre une dent 3 comportant trois couches d’enroulements du fil 21. Par souci de clarté, l’isolant n’est pas représenté. En dehors de la zone de croisement (correspondant à la paroi d’extrémité 9d de l’isolant), chaque enroulement s’étend dans un même plan perpendiculaire à la première direction DI.
[0069] Le mode de réalisation de la figure 8 ne diffère de celui de la figure 7 que par le fait que le fil 21 en quittant la zone de croisement et en arrivant à la zone de croisement est, pour notamment pour les enroulements les plus proches du bord supérieur de la dent selon la direction DI (correspondant au rebord 11 de l’isolant), déformé dans la même direction selon la première direction Dl, ici vers le haut, en direction du rebord aminci de l’isolant (non représenté), cette inclinaison étant localisée à proximité de la zone de croisement, donc à proximité de la paroi d’extrémité 9d de l’isolant. Le reste de chaque enroulement s’étend ainsi également dans un même plan perpendiculaire à la première direction DL
[0070] Le mode de réalisation de la figure 9 diffère de celui de la figure 7 par le fait que le fil 21 en quittant la zone de croisement et en arrivant à la zone de croisement est, notamment pour les enroulements les plus proches du bord supérieur de la dent selon la direction Dl (correspondant au rebord 11 de l’isolant), incliné dans la même direction selon la première direction Dl, ici vers le haut, en direction du rebord aminci de l’isolant (non représenté), cette inclinaison étant réalisée progressivement tout au long des côtés de la dent (correspondants aux parois latérales 9a et 9b de l’isolant) depuis une partie arrière 22 de l’enroulement située du côté de la dent proche de la paroi d’extrémité 9c de l’isolant, jusqu’à une partie avant 23 de la dent proche de la paroi d’extrémité 9d de l’isolant, voire également à l’arrière, au niveau de la paroi d’extrémité 9c de l’isolant. Ceci permet notamment d’écarter les enroulements adjacents les uns des autres selon la première direction Dl, tel que représenté sur la figure 9. [0071] La figure 10 représente des modes de réalisation présentant plus de trois couches d’enroulements de fil 21. Sur la figure 10, une dent 3 est représentée sur laquelle ont été disposées 4 couches d’enroulements d’un fil 21 (l’isolant n’est pas représenté). Par soucis de simplification, seules les parties arrière 22 et avant 23 des enroulements sont représentées. Les lettres (a), (b), (c), (d), (e) et (f) de la figure 10 désignent différentes possibilités d’enroulements du fil d’une couche à l’autre. Dans chacun des cas (a) à (f), chaque enroulement des deuxième, troisième et quatrième couches est disposé entre deux enroulements de la couche précédente ou entre le dernier enroulement de la couche précédente et le rebord le plus proche. Les flèches représentées signalent quels changements de couche nécessitent d’étirer et de déformer le fil pour faciliter le positionnement du fil sur la couche suivante. L’enroulement de la première couche débute en outre du côté inférieur de la dent, à savoir du côté du premier rebord 10 de l’isolant.
[0072] Dans le cas (a), chaque couche présente un même nombre d’enroulements. Un étirement du fil vers le haut selon la direction DI (en direction du deuxième rebord 11 de l’isolant) est ici réalisé lors du passage de la première couche à la deuxième couche et de la troisième couche à la quatrième couche. Un étirement du fil vers le bas selon la direction DI (en direction du premier rebord 10 de l’isolant) est également réalisé lors du passage de la deuxième couche à de la troisième couche.
[0073] Dans le cas (b), les deuxième et quatrième couches présentent un enroulement supplémentaire par rapport au nombre d’enroulements des première et troisième couches. Un étirement du fil vers le haut selon la direction DI (en direction du deuxième rebord 11 de l’isolant) est ici réalisé lors du passage de la première couche à la deuxième couche et de la troisième couche à la quatrième couche. En revanche, il n’est pas nécessaire d’étirer le fil vers le bas selon la direction DI (en direction du premier rebord 10 de l’isolant).
[0074] Dans le cas (e), la deuxième couche présente un enroulement supplémentaire par rapport au nombre d’enroulements de la première couche, la troisième couche présente le même nombre d’enroulements que la deuxième couche et la quatrième couche présente un enroulement supplémentaire par rapport au nombre d’enroulements de la troisième couche. Les enroulements supplémentaires sont à chaque fois ajoutés du côté supérieur de la dent, à savoir du côté du deuxième rebord 11 de l’isolant. Un étirement du fil vers le haut selon la direction DI (en direction du deuxième rebord 11 de l’isolant) est ici réalisé lors du passage de la première couche à la deuxième couche et de la troisième couche à la quatrième couche. En revanche, il n’est pas nécessaire d’étirer le fil vers le bas selon la direction DI (en direction du premier rebord 10 de l’isolant).
[0075] Dans le cas (d), les première et troisième couches présentent un même nombre d’enroulements et la deuxième couche présente un enroulement supplémentaire. Un étirement du fil vers le haut selon la direction DI (en direction du deuxième rebord 11 de l’isolant) est ici réalisé lors du passage de la première couche à la deuxième couche. En revanche, il n’est pas nécessaire d’étirer le fil vers le bas selon la direction DI (en direction du premier rebord 10 de l’isolant).
[0076] Dans le cas (e), six couches d’enroulements sont présentes, les première, troisième et cinquième couches présentant un même nombre d’enroulements, les deuxième, quatrième et sixième couches présentant un même nombre d’enroulements comprenant un enroulement en plus que les couches inférieures. Un étirement du fil vers le haut selon la direction DI (en direction du deuxième rebord 11 de l’isolant) est ici réalisé lors du passage de la première couche à la deuxième couche, de la troisième couche à la quatrième couche et de la cinquième à la sixième couche. En revanche, il n’est pas nécessaire d’étirer le fil vers le bas selon la direction DI (en direction du premier rebord 10 de l’isolant).
[0077] Dans le cas (f), cinq couches d’enroulements sont présentes comportant toutes un même nombre d’enroulements. Un étirement du fil vers le haut selon la direction DI (en direction du deuxième rebord 11 de l’isolant) est ici réalisé lors du passage de la première couche à la deuxième couche et de la troisième couche à la quatrième couche. Un étirement du fil vers le bas selon la direction DI (en direction du premier rebord 10 de l’isolant) est également réalisé lors du passage de la deuxième couche à de la troisième couche et de la quatrième couche à la cinquième couche.
[0078] Dans les cas (a) et (f), un amincissement sera ainsi réalisé de préférence à la fois au niveau du premier rebord 10 et du deuxième rebord 11 de l’isolant pour permettre les étirements et déformations du fil vers le haut et vers le bas. Dans les cas (b), (c), (d) et (e), un amincissement sera réalisé de préférence uniquement au niveau du deuxième rebord 11 de l’isolant pour permettre ces étirements et déformations du fil vers le haut. Dans tous les cas, on pourra procéder à l’étirement du fil uniquement lors du dernier enroulement d’une couche lors du passage à la couche suivante, ou également lors de plusieurs des enroulements précédents.
[0079] On comprend ainsi qu’un amincissement d’un rebord permet d’ajouter un enroulement du côté de ce rebord.
[0080] Il est ainsi possible de combiner les différents modes de réalisation décrits afin de réaliser des enroulements à trois ou davantage de couches d’enroulements de manière simple et stable en fonction du nombre d’enroulement de chaque couche.
[0081] L’invention permet ainsi de réaliser un bobinage compact, sans avoir à modifier la position des enroulements à la fin du procédé de fabrication. Elle peut également permettre de réaliser un bobinage qui, bien que compact, présente des espacements entre les enroulements favorisant leur refroidissement et par conséquent une puissance fournie continue élevée. L’invention peut également permettre d’augmenter la quantité de fil conducteur enroulée en augmentant le nombre d’enroulements d’une ou plusieurs des couches, améliorant l’efficacité du bobinage. Lorsque l’évidement est présent, il permet en outre de réduire la dimension de l’enroulement selon la direction D2 au niveau des croisements des enroulements, ce qui permet d’augmenter la densité de puissance maximale fournie par le bobinage. Enfin, en facilitant le positionnement des fils à chaque enroulement des fils, l’invention permet de réduire le temps de fabrication d’un bobinage.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Isolant de bobine (6) destiné à être positionné autour d’une dent (3) d’un stator ou d’un rotor (1) d’une machine électrique, cet isolant de bobine (6) comprenant :
- un corps (8) comportant des parois (9) s’étendant selon une première direction (Dl) et formant une enveloppe destinée à entourer une dent (3) de stator ou de rotor (1), ainsi qu’un premier rebord (10) et un deuxième rebord (11) s’étendant perpendiculairement ou sensiblement perpendiculairement à la première direction (Dl) depuis des bords opposés des parois (9) et définissant avec celles-ci une gorge (13) destinée à recevoir les enroulements (7) d’une bobine, le corps (8) présentant dans un plan perpendiculaire à la première direction (Dl), une longueur s’étendant selon une deuxième direction (D2) et une largeur s’étendant suivant une troisième direction (D3), les deuxième (D2) et troisième (D3) directions étant perpendiculaires entre elles, caractérisé en ce qu’au moins un des rebords (10, 11) présente une zone amincie (15) selon la première direction (Dl) de sorte que les rebords au niveau de cette zone amincie (15) sont séparés d’une distance selon la première direction (Dl) supérieure à la distance les séparant en dehors de cette zone, ladite zone amincie (15) étant située à proximité immédiate d’une des parois du corps (8) formant une paroi d’extrémité (9d) du corps (8).
[Revendication 2] Isolant de bobine (6) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il comprend au moins une des caractéristiques suivantes :
- la zone amincie (15) s’étend depuis la paroi d’extrémité (9d) jusqu’à un bord (l ia) du rebord (11) suivant la deuxième direction (D2),
- la zone amincie (15) s’étend sur au moins une partie d’une largeur de la paroi d’extrémité (9d) mesurée selon la troisième direction (D3).
[Revendication 3] Isolant de bobine (6) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, suivant la troisième direction (D3), la zone amincie (15) débute à proximité de, ou depuis, un bord (11b) du rebord, optionnellement avec une augmentation progressive de l’amincissement depuis ce bord.
[Revendication 4] Isolant de bobine (6) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu’une partie de la paroi d’extrémité (9d) du corps (8) est évidée sur au moins une partie de sa dimension selon la première direction (Dl), cet évidement présentant un premier un bord (17a) et un deuxième bord (17b) s’étendant chacun suivant la première direction (Dl), le premier bord (Dl) étant plus éloigné selon la deuxième direction (D2) d’un plan médian (Pm) du corps que le deuxième bord (17b), ce plan médian du corps étant parallèle à la première direction (Dl) et à la troisième direction (D3).
[Revendication 5] Isolant de bobine (6) selon la revendication 4, caractérisé en ce que la partie évidée (17) s’étend suivant la troisième direction sur une distance égale à au moins trois fois le diamètre du fil destiné à être enroulé autour de l’isolant.
[Revendication 6] Isolant de bobine (6) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le corps (8) présente des rainures (14) destinées à recevoir le fil, chaque rainure (14) s’étendant depuis une première extrémité (14a) jusqu’à une deuxième extrémité (14b), ces extrémités (14a, 14b) étant situées au niveau de la paroi d’extrémité (9a) du corps et étant séparées l’une de l’autre suivant la troisième direction (D3), le corps présentant une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- au moins une rainure présente au moins une extrémité inclinée en direction de l’un des rebords suivant la première direction,
- au moins une rainure est inclinée en direction de l’un des rebords suivant la première direction depuis sa première extrémité jusqu’à sa deuxième extrémité,
- au moins une rainure s’étend dans un unique plan perpendiculaire à la première direction.
[Revendication 7] Bobinage (5) de dent de stator ou de rotor (1) comprenant un isolant de bobine (6) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, et au moins trois couches d’enroulements de fil(s) conducteur(s) (21) autour du corps (8) de l’isolant (6), les enroulements (7) d’une couche croisant les enroulements (7) d’une couche adjacente au niveau de la paroi d’extrémité (9d).
[Revendication 8] Dent (3) de stator ou de rotor (1) comprenant un corps de dent (4) et un isolant de bobine (6) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6 ou un bobinage selon la revendication 7, l’enveloppe de l’isolant de bobine (6) entourant et épousant le corps de dent (4).
[Revendication 9] Machine électrique tournante comprenant au moins un stator ou au moins un rotor (1) pourvu d’une pluralité de dents (3) selon la revendication 8.
[Revendication 10] Procédé d’enroulement d’un fil (21) sur un isolant de bobine (5) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, comprenant les étapes suivantes : - optionnellement, on positionne l’isolant de bobine (6) autour d’une dent (3) de stator ou de rotor (1),
(a) on forme une première couche d’enroulements sur le corps de l’isolant de la manière suivante :
(i) on enroule le fil (21) le long du corps (8) de l’isolant de bobine (6) depuis un premier rebord (10) correspondant à l’un des rebords du corps, jusqu’au deuxième rebord (11), correspondant à un rebord aminci présentant une zone amincie (15),
(ii) à chaque fin d’un tour d’enroulement, située au niveau de la paroi d’extrémité du corps, on guide le fil jusqu’à une position adjacente, et,
(iii) lors de l’enroulement des derniers tours proches du rebord aminci, à chaque fin d’un tour d’enroulement, au niveau de la paroi d’extrémité (9d) de l’isolant de bobine (6), on étire le fil (21) en direction de la zone amincie (15) du deuxième rebord (11) pour le déformer,
(b) à la sortie du dernier tour d’enroulement de la première couche, on positionne le fil (21) entre deux enroulements (7) adjacents du fil de la première couche ou entre le dernier enroulement de la première couche et le deuxième rebord adjacent (11),
(c) on forme une deuxième couche d’enroulement sur le corps de l’isolant de la manière suivante :
(i) on continue d’enrouler le fil (21) sur la couche d’enroulements précédente en positionnant le fil entre deux enroulements adjacents de la couche précédente jusqu’au premier rebord (10),
(ii) à chaque fin d’un tour d’enroulement, située au niveau de la paroi d’extrémité du corps, on guide le fil jusqu’à une position adjacente, les enroulements de la deuxième couche croisant les enroulements de la couche précédente au niveau de cette paroi d’extrémité (9d),
(iii) optionnellement, le premier rebord (10) présente également une zone amincie (15) et, lors de l’enroulement des derniers tours proches du premier rebord aminci, à chaque fin d’un tour d’enroulement, on étire le fil (21) en direction de la zone amincie (15) du premier rebord (10) pour le déformer,
(d) à la sortie du dernier tour d’enroulement de cette deuxième couche, on positionne le fil (21) entre deux enroulements (7) adjacents de la couche précédente ou entre le dernier enroulement de la deuxième couche et le premier rebord adjacent (10),
(e) on forme une troisième couche d’enroulements sur le corps de l’isolant de la manière suivante :
(i) on continue d’enrouler le fil (21) sur la couche d’enroulement précédente jusqu’au deuxième rebord pour former une troisième couche d ’ enroul ement,
(ii) à chaque fin d’un tour d’enroulement, située au niveau de la paroi d’extrémité du corps, on guide le fil jusqu’à une position adjacente, les enroulements de la troisième couche croisant les enroulements de la couche précédente au niveau de la paroi d’extrémité (9d),
(iii) optionnellement, lors de l’enroulement des derniers tours proches du deuxième rebord aminci, à chaque fin d’un tour d’enroulement, au niveau de la paroi d’extrémité de l’isolant de bobine, on étire le fil en direction de la zone amincie du deuxième rebord pour le déformer, et, à la sortie du dernier tour d’enroulement de cette troisième couche, puis (iv) on positionne le fil entre deux enroulements adjacents de la couche précédente ou entre le dernier enroulement de la couche précédente et le deuxième rebord adjacent (11) et on réitère une fois l’étape c) ou les étapes c) à e) ou plusieurs fois les étapes c) à e).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7291955B2 (en) * 2004-07-27 2007-11-06 Nidec Corporation Motor stator teeth with insulators
US10063118B2 (en) * 2013-04-08 2018-08-28 Mitsubishi Electric Corporation Stator for rotary electric machine

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