Présentation de l’alternateur à griffes et procédés de fabrication

Présentation de l’alternateur à griffes et procédés de fabrication

L’alternateur à griffes est un type de machine synchrone qui peut fonctionner comme générateur ou comme moteur. Dans une voiture, l’alternateur est entraînépar le moteur thermique via une courroie (Figure 2)[29]. Le rotor bobiné permet de contrôler la force électromotrice en sortie de la machine. En conséquence, à la sortie du pont redresseur, le courant débité est contrôlé sur une grande plage de vitesse de rotation qui permet d’alimenter la batterie en courant continu et tous les récepteurs reliés au réseau de bord, et aussi de charger la batterie. Figure 2 L’alternateur dans son environnement

Structure de l’alternateur à griffes de VALEO

L’alternateur à griffes est en général une machine synchrone triphasée. Par rapport aux rotors traditionnels, les rotors à griffes sont moins couteux à fabriquer. Un autre avantage de la structure à griffes est sa robustesse qui permet au rotor de tourner à 20000rpm. Présentation de l’alternateur à griffes et procédés de fabrication 15 Figure 3 Vues de l’alternateur La Figure 3 montre des vues de l’alternateur. Pour améliorer le refroidissement de la machine, des ouvertures d’aération optimisées sont percées dans la structure en aluminium. Le rotor de l’alternateur est entrainé en rotation par la poulie dite «poulie libre ». Cette poulie possède un système interne de guidage sur roulements à aiguilles et un dispositif d’entrainement à friction qui permet d’absorber les vibrations et surtout les éventuelles augmentations brutales et excessives du couple. Dans ce qui suit, nous présenterons rapidement les différentes parties de l’alternateur qui sont :  Le stator  Le rotor à griffes  Le pont redresseur et le régulateur  Le carter

Le stator

Le stator (Figure 4) est constitué de tôles enroulées isolées entre elles ce qui permet de réduire les pertes par courants de Foucault. L’épaisseur des tôles est d’environ 0.5mm. Le nombre des dents est de 36 dans l’alternateur que l’on va étudier. Le bobinage du stator peut être simple, avec une encoche par pôle et par phase ou double, avec deux encoches par pôle et par phase. Généralement, pour des raisons de fabrication, un bobinage statorique couplé en triangle est souvent privilégié. 

Le rotor à griffes

Le rotor à griffes constitue l’inducteur de la machine. La Figure 5 présente chaque partie du rotor c’est-à-dire un bobinage de forme cylindrique, deux roues polaires, deux systèmes d’ailettes formant des ventilateurs (pour des raisons de refroidissement), un roulement et un arbre. On remarque qu’il n’y a qu’un roulement sur cette photo du rotor, l’autre roulement est visible dans le carter. Ce roulement est qualifié de roulement arrière, le coté avant étant celui de la poulie. Figure 5 Le rotor de l’alternateur à griffes

Le pont redresseur et le régulateur

L’enroulement triphasé du stator est connecté à un pont de diodes qui redresse les courants de manière à charger la batterie et alimenter le réseau de bord du véhicule. Le régulateur est un régulateur de tension qui permet de modifier la tension imposée aux bornes de l’enroulement rotorique en fonction de la vitesse de rotation et de la charge aux bornes de l’alternateur. 17 1.1.1.4 Le carter La Figure 6 présente le palier avant de l’alternateur. Il s’agit d’un roulement rigide à une rangée de billes étanche. On voit sur la photo l’ensemble appui plan et centrage court sur lequel vient s’adapter le stator.