Brevet FR2126237A1 — publié le 19721006

i 2126237 L'invention concerne la construction d'un stator en deux parties pour grandes machines électriques tournantes. Le "besoin croissant exponentiellement, en 5 énergie, exige des générateurs bi- et tétrapolaires, dont la puissance se trouve continuellement accrue par une meilleure utilisation de la matière et des systèmes de refroidissement plus efficaces. Il en résulte, en parallèle, une augmentation continuelle des dimensions et des poids à transporter. 10 Bien que les grandes centrales soient,le plus souvent, construites sur la cote ou au "bord de fleuves navigables, il se reproduit souvent que des limitations de poids conduisent à des difficultés de transport des pièces de machines les plus lourdes, en particulier des stators de générateurs. 15 En principe, le montage du stator dans la centrale est, en de tels cas, une solution possible, qui est courante pour les grands générateurs de centrales hydrauliques. Toutefois, cette solution exclut les essais de réception chez le constructeur, et il en résulte que l'on prend en compte les risques supplémentaires dus 20 aux montages intermédiaires, et les complications supplémentaires dans le programme de montage, dé^à très exigeant sans cela, des grandes centrales thermo-nucléaires. En ce qui concerne les machines électriques plus petites, il est connu de construire les corps de stator 25 suivant deux parties de tôles feuilletées pouvant être glissées l'une à l'intérieur de l'autre, une de ces parties recevant l'enroulement stator et les deux parties étant réunies par une colle à métaux. Mais ce mode de construction de stator ne 30 convient pas pour des générateurs de grande puissance à petit nombre de pôles, ayant une longueur de fer d'environ 10 m et un diamètre de stator de plus de 2 mm, car la partie extérieure de stator n'est, en raison de sa grandeur, pas transportable. Le but de l'invention est, à présent, de 35 créer un stator en deux parties pour grandes machines électriques tournantes, composé d'un corps de tôles extérieur ("stator extérieur") et d'un corps intérieur ("stator intérieur") portant l'enroulement, pour lequel les poids à transporter restent à l'intérieur des limites admissibles, les essais de réception à 40 l'usine du constructeur restant malgré tout possibles sans 72 05716 2 2126237 risques ni complications supplémentaires à la centrale. D'après l'invention, ceci est obtenu en ce que le stator extérieur est, dans le sens axial, divisé en plusieurs corps de tôles en forme d'anneau alors que le stator intérieur est en une seule pièce. ^ De plus, la construction suivant l'invention offre encore l'autre avantage que la capacité de levage dans la centrale peut être accordée aux poids de transport usuel, et ne doit pas être fixée en correspondance avec le poids maximum du stator de générateur. On pourra aussi éviter, pour le montage du 10 stator dans la centrale, avec me capacité de grue limitée, das dispositifs de levage compliqués et prenant du temps. Des exemples de réalisation suivant l'invention seront expliqués plus en détail à l'aide dBœdessins, sur lesquels on voit : 15 en î"ig. 1, "une coupe axiale partielle d'un, sfc&tor ; en Fig. 2, une section à travers un stator suivant la figure 1 ; en Fig. 3» une section d'un stator avec une 20 variante de réalisation ; en Fig. 4, une coupe longitudinale partielle d'une autre, variante de stator ; en Fig. 5> une section à travers le stator suivant la figure 4. 25 Dans la réalisation suivant les figures 1 et • 2, le stator intérieur est constitué par un corps de tôles 1 en une seule pièce, qui porte le bobinage 2 du stator , dont les têtes de bobines 3 kont prévues avec des appuis 4. Le stator extérieur entourant le stator intérieur, est constitué par une sub-jq division dans le sens axial en plusieurs corps de tôles 5 en forme d'anneaux, qui sont disposés dans une carcasse 6 divisée de la même façon. Ces corps de tôles 5 peuvent, le cas échéant, être encore divisés, sur leur pourtour, en segments. Les corps de tôle 5 du stator extérieur ainsi que le corps de tôles 1 du stator intérieur, seront assemblés avec des boulons de serrage empêchant la distorsion, ces boulons étant disposés de telle sorte qu'ils soient en prise sur les corps de tôles des deux parties du stator. Les efforts sur le stator intérieur 1 peuvent être transmis aux carcasses de stator extérieur sur les fondations, soit directe-40 ment, soit par des éléments élastiques 8. La partie supérieure 72 05716 3 2126237 de la carcasse de stator 6 est réunie, d'une façon connue, à la partie inférieure de carcasse, par des tirants 9. L'intervalle entre stator intérieur et stator extérieur peut, au moins partiellement, être rempli par un matériau isolant. ^ L'intervalle axial 10 entre le stator inté rieur et le stator extérieur peut être parcouru par un produit refroidisseur, ce qui permet une amélioration de l'évacuation de la chaleur des tôles de stator. Il est également possible de constituer au moins une partie des boulons de serrage 7 sous forme de tubes de refroidissement, fabriqués en une matière antimagnétique et parcourus par un fluide refroidisseur (de l'eau par exemple). Ces tubes refrôidisseurs, repérés 71 dans la figure 2, sont isolés par rapport au stator intérieur et au stator extérieur. La figure 3 montre en coupe m stator, dans lequel le côté interne du stator extérieur 15, et ^.e côté externe du stator intérieur 11, ont un contour polygonal. On obtient ainsi une liaison extrêmement simple empêchant la distorsion entre les deux parties de stator 15 et 11. Sur la figure , les 20 boulons de serrage pour les corps de tôles sont encore repérés 17. Sur les figures 4 et 5» es"t représentée une autre variante de réalisation d'un stator en deux parties suivant l'invention, en coupe longitudinale et en coupe transversale. Le stator extérieur est à nouveau divisé, dans le sens a-25 xial, en plusieurs corps de tôles 25, qui sont munis de boulons de serrage 27 et 28 tubulaire et ayant un contour extérieur quelconque. Ces boulons de serrage sont raccordés par des conduites d'arrivée et de départ 29 à un système de refroidissement par fluide, le fluide de refroidissement étant introduit à travers 30 la carcasse de stator 26. Les faces frontales voisines des corps de tôles 25, sont équipées de plaques de serrage, constituées par des tôles magnétiques collées entre elles, et biseautées de telle sorte que la largeur de fer de ces plaques de serrage aille en diminuant du côté interne vers le côté externe du stator ex-35 térieur. On assure, ainsi, un bon couplage magnétique du .stator intérieur et du stator extérieur, et les conduites de refroidissement peuvent être montées entre les corps de tôles 25 sans inconvénient avec xine réduction minimale de la largeur de fer. L'indispensable liaison empêchant la distorsion entre le stator 40 intérieur et le stator extérieur peut être, par exemple, obtenue 72 05716 4 2126237 par un assemblage par collage, en mettant entre les corps de tôles des deux parties de stator line mince couche d'isolation avec une résine adhésive durcissable, ou par une solution analogue à celle de la figure 3-5 Avec la construction en deux parties du sta tor, suivant l'invention, on obtient un certain nombre d'avantages importants. Les "deux stators" sont fixés l'un par rapport à l'autre de telle sorte que les vibrations du corps de tôles ne prennent pas en service normal d'amplitudes dangereu-10 ses, et que les couples puissent être supportés en marche normale, comme aussi en cas de court-circuit. De cette façon, et aussi par une utilisation judicieuse de segments de tôles à grains orientés dans le stator intérieur et dans le stator extérieur, est renduepossible une configuration optimale du sta-15 tor en ce qui concerne les dimensions et les poids à transporter, le stator intérieur avec l'enroulement pouvant, après comme auparavant, être essayé, transporté et monté en tant qu'unité. Des interventions de grande importance ne sont pas plus nécessaires sur le stator intérieur, après l'essai de ré-20 ception chez le constructeur, que sur le rotor et l'on peut effectuer le transport sans difficultés avec les moyens dont on dispose actuellement. Il y a en outre la possibilité de refroidir le stator d'une façon extrêmement efficace. 72 05716 5 2126237 BEVEHDICA1MONS 1. Stator en deux parties pour machines électriques tournantes de grande puissance, constitué par un corps de tôles extérieur ("stator extérieur") et un corps de télés 5 intérieur ("stator intérieur") portant le "bobinage, caractérisé en ce que le stator extérieur est divisé dans le sens axial en plusieurs corps de tôles en forme d'anneaux, alors que le stator intérieur est en line seule pièce. 2. Stator en deux parties suivant la reven- 10 dication 1 caractérisé en ce que le corps de tôles en forme . d'anneaux sont divisés en segments. 3. Stator en deux parties suivant la revendication 1 caractérisé en ce que la liaison entre le stator intérieur et le stator extérieur est faite au moyen de "boulons 15 de serrage, qui simultanément, tiennent ensemble les tôles du stator interne. i 4. Stator en deux parties suivant la revendication 3 caractérisé en ce que les boulons de serrage sont constitués sous forme de tubes parcourus par un produit re- 20 froidisseur. 5- Stator en deux parties suivant la revendication 1 caractérisé en ce que l'intervalle axial entre le stator intérieur et le stator extérieur est parcouru par un agent refroidisseur. 25 6. Stator en deux parties suivant la reven dication 1 caractérisé en ce que l'intervalle axial entre le stator intérieur et le stator extérieur est, au moins partiellement, rempli par une matière isolante. 7. Stator en deux parties suivant la reven-jO dication 6 caractérisé en ce que le stator intérieur est relié au stator extérieur à l'aide d'une résine collante, durcissable-et isolante. 8. Stator en deux parties suivant la revendication 1 caractérisé en ce que le côté interne du stator ex- 35 térieur et le côté externe du stator intérieur présentent un contour polygonal. 9. Stator en deux parties suivant la reven-• dication 1 caractérisé en ce que les faces frontales voisines des différents corps de tôles du stator extérieur, ont reçu une forme conique telle que les largeurs de fer de ces corps de tôles décroissent en allant du cêté interne vers le côté externe.