Brevet FR2029709A1 — publié le 19701023

i 2029709 la présente invention se rapporte à une cage de rotor en court-circuit pour des machines électriques.» Cette cage se compose d'un grand nombre de barres et de deux anneaux de court-circuitage réalisés les uns et les autres en une matière bonne conductrice de l'électricité, les extrémités des barres étant reliées aux anneaux de court-circuitage de manière que les barres soient axiales ou inclinées par rapport à l'axe du rotor» Jusqu'à présent, on fabriquait de telles cages, soit en injectant de l'aluminium dans les encoches du rotor et en rapportant en même temps par injection les anneaux de court-circuitage, soit en engageant des barres de cuivre dans les encoches du rotor .et en reliant les extrémités de ces barres par brasage à des anneaux de court-circuitage en cuivre» Dans les deux cas, la fabrication des cages exige la mise en oeuvre de moyens relativement importants. En outre, de telles cages présentent fréquemment des défauts qui peuvent conduire, à une altération des caractériétiqaes de la machine» Parmi ces défauts, on peut mentionner, par exemple, les rotassures dans l'aluminium moulé par injection ou les soudures défectueuses» La présente invention se rapporte à une cage de rotor en court-circuit, qui peut être fabriquée d'une manière sensiblement plus simple et présente une qualité sensiblement améliorée quant à ses propriétés électriques» Selon l'invention, on obtient ce résultat par le fait que la cage composée de barres et d'anneaux de court-circuitage forme un élément constitutif indépendant. En outre, un avantage essentiel de la cage conforme à l'invention réside dans le fait que cette cage peut, d'une part, être fabriquée indépendamment du paquet de tôles ro-toriques et peut, d'autre part, être engagée d'une manière simple sur ce dernier» La cage conforme à l'invention peut, par exemple, être réalisée de manière que l'un des anneaux de court-eir-cuitage ou les deux anneaux de court-circuitage forment une unité compacte avec les barres* Comme matière pour la fabrication de la cage, on peut utiliser, par exemple, du cuivre ou de 1'aluminium» Pour la description plus détaillée de l'objet de l'invention, on va se référer au dessin annexé qui représente 70 03185 2 2029709 schématiquement plusieurs exemples de réalisation non limitatifs d'une cage conforme à l'invention ; sur ce dessin : la figure 1 est une vue en perspective, avec arrachement partiel, d'une cage conforme à l'invention, extru-5 dée à froid ; les figures 2a et 2b représentent, l'une en coupe transversale et l'autre en coupe axiale, un rotor en court-circuit avec la partie inférieure de la cage conforme à l'invention, extrudée à froid, et avec un anneau de court-10 circuitage fixé par brasage ou soudage ; les figures 3a et 3b représentent également, l'une en coupe transversale et l'autre e.n coupe axiale, un rotor en court-circuit avec une cage conforme à l'invention, extrudée à froid, n'exigeant pas de brasage ou soudage ; 15 la figure 4a est une vue en perspective d1 li ne cage conforme à l'invention, réalisée par brochage ; la figure 4b est une vue en élévation fronta le de la cage de la figure 4a ; la figure 4c est une coupe axiale suivant 20 E-E de la figure 4b. la figure 1 représente en perspective une cage conforme à l'invention . Cette cage est réalisée sous la for me d'une unité compacte avec les barres et les anneaux de court circuitage, en une seule opération, par extrusion à froid, en 25 cuivre ou en aluminium, et cela indépendamment du paquet de tôles rotoriques. la pièce 11 extrudée, en forme de pot présen te des barres axiales 12 sur sa face intérieure et une partie 13 formant le fond du pot, constituant l'un des anneaux de court-circuitage et traversée par un perçage 14 poux le passage 30 de l'arbre du rotor • le second anneau de court-circuitage est formé par la partie 15 dépassant les faces en bout visibles des barreso les figures 2a et 2b montrent une cage en a-luminium ou en cuivre, à savoir que la figure 2a est une coupe 35 suivant B-B de la figure 2b, tandis que la figure 2b est une coupe suivant A-A de la figure 2a» Sur ces figures, la référence 21 désigne la pièce inférieure en forme de pot avec les barres 22» la pièce en forme de pot est réalisée par extrusion à froid, le fond 23 de la pièce en forme de pot constitue l'un 70 03185 , 2029709 des anneaux de court-circuitage• la pièce 21 extrudée à froid, avec les barres 22 est engagée simplement sur les tôles roto-riques 24 de manière que les barres 22 puissent pénétrer dans les encoches des tôles rotoriques 24» Un anneau d'extrémité 25 5 qui forme le second anneau de court-circuitage avec la partie 27 est engagé dans cette dernière et s'y trouve relié en 26, à savoir par brasage dans le cas de pièces en cuivre ou par soudage à l'are sous argon dans le cas de pièces en alumiBiua» Ou évite ainsi l'enfilage des barres de la cage dans les eneooiies 10 du rotor j le brasage ou soudage n'est nécessaire que sur I'uq des deux côtés du rotor0 les figures 3a et ya représentent coupes, la première suivant D-D de la figure 3b et. la seconde suivant C-C de la figure 3a, d'un rotor en court-circuit avec une cage 15 conforme à l'invention engagée en tant que pièce complète 31 en forme de pot, extrudée à froid avee les barres 32,sur les tôles rotoriques 34» le fond de la pièce 31 extrudée à froid forme l'anneau de court-circuitage 33» l'utilisation du procédé connu de formage électromagnétique de métaux (voir revue 20 "Feinwerktechnik" , 68ème année, fascicule n° 6, 1964k pages 224 à 228) permet de supprimer complètement les brasures ou souduresc le bord 36 de la pièce 31 en forme de pot, qui va en s'élargissant vers l'extérieur, est emmanché par la mise en oeuvre de ce procédé sur un anneau 36 réalisé à partir de 25 la même matière que la pièce 31 et reposant sur les tôles 34» Cette opération est représentée sur la figure 3b. la partie se trouvant à la droite de l'axe vertical correspond à l'état avant la déformation électromagnétique et la partie se trouvant à la gauche de l'axe vertical montre l'état après cette défor-30 mation» le collet 35 forme le sacoad aansau de c o urt-ciî'caita-ge, conjointement aves l'anaeaa 3So Ea £aitP l'aaaeau 5& n'est pas absolument nécessaire ear 1® sollet 35 lui^ûlme ferse &é= jà un anneau de court-circuitage \ de préférence, l'anneau 36 est utilisé en vue de la limitation de l'amplitude de la défoï-35 mation. la référence 37 désigne un concentrateur de champ utilisé en vue de la concentration du champ électromagnétique assurant la déformationo les cages à barres inclinées, nécessaires pour certains rotors en court-circuit peuvent être fabriquées 40 pax extrusion à froid, moyennant des frais quelgue pé^plus 70 03185 4 2029709 élevés. Cependant, la pièce extradée à froid avec les "barres rectilignes (axiales) peut également être déformée ultérieurement à l'aide d'un outil approprié, ce qui permet d'obtenir une cage à barres inclinées. On engage ensuite cette cage par un 5 mouvement en hélice sur le paquet de tôles rotoriques et on le fixe par compression, par mise en oeuvre du procédé de formage électromagnétique. l'ébauche d'une cage complète conforme à l*invention peut également être réalisée par brochage» La cage 10 présente alors à peu près la forme représentée en perspective sur la figure 4a et se compose de barres 41 et de deux anneaux de court-circuitage 42 d'un diamètre légèrement plus important et reliés à ces barres» Les barres 41 de la cage s'ajustent ainsi directement dans les encoches du rotor ; par conséquent, 15 la ca£e peut être engagée sur ce dernier. Les anneaux de court-circuitage 42 sont ensuite emmanchés suivant le procédé connu de formage électromagnétique sur des anneaux d'extrémité appropriés 43» comme cela est représenté sur les figures 4b et 4c» La figure 4b est une vue en élévation fron-20 taie d'une cage telle qu'elle est représentée en perspective sur la figure 4a. La figure 4c est une coupe suivant E-E de la figure 4b. Sur ces deux figures, on a représenté à la droite de l'axe vertical l'état avant le formage électromagnétique et 25 à la gauche de l'axe vertical l'état après le formage électromagnétique. Sur les deux figures, la référence 41 désigne les barres, 42 les anneaux da court-circuitage, 43 les anneaux d'extrémité, 44 les tôles rotoriques et 45t 46 des concentrateurs de champ» 30 Lors de la £abrication d'une cage conforme à 1*investioc par brochage, il est possible de réaliser la cage directement avec des barres ioclinées, par brochage en hélice. En outre, on peut donner aux barres de la cage un profil trapézoïdal, ce qui permet de maintenir relativement faible la lar-35 geur de l'ouverture des encoches du rotor» 70 03185 5 2029709 SETEIDICAI I OIS 1» Cage de rotor en court-circuit pour machines électriques, composée d'un grand nombre de barres et de deux anneaux de court-circuitage réalisés les uns et les autres en une matière "bonne conductrice de l'électricité, les extrémités des "barres étant reliées aux anneaux de court-circuitage de telle manière que ces barres soient axiales ou inclinées par rapport à l'axe du rotor, caractérisée par le fait que la cage forme un élément constitutif indépendant, avec les barres et les anneaux de court-circuitage» 2. Cage suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que l'un des anneaux de court-circuitage forme une unité compacte avec les barres. 3» Cage suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que les deux anneaux de court-circuitage forment une unité compacte avec les barres0