Brevet FR2188345A1 — publié le 19740118

La présente invention concerne les machines électriques et, plus particulièrement les génératrices électriques destinées de préférence aux moyens de transport. I1 existe une génératrice électrique comportant un stator, un rotor avec un enroulement d'excitation et un bloc redresseur à semi-conducteurs représentant un montage triphasé à deux alternances dans lequel les éléments redresseurs de chaque phase sont logés dans des boîtiers métalliques servant à la fois de point milieu des phases du redresseur ; lesdits boîtiers sont fixés à un socle isolant et les sorties semblables des éléments redresseurs à semi-conducteur se trouvent réunies entre elles à l'aide de barres, les boîtiers étant au nombre de trois. L'inconvénient des génératrices électriques, réalisées suivant la conception de construction précitée, réside en ce que les boîtiers métalliques des blocs redresseurs sont rapprochés l'un de l'autre et des barres de connexion ce qui présente des risques de formation de courts-circuits pouvant intervenir entre lesdits boîtiers comme entre ceux-ci et les barres de connexion. De plus, les sorties des éléments redresseurs à semi-conducteurs sont couplés directement avec les barres de connexion ce qui peut entraîner la rupture desdites sorties sous l'effet des vibrations et des cahots éventuels lors du fonctionnement de la génératrice. Ledit inconvénient est encore aggravé par le fait que le bloc redresseur ne présente que deux points de fixation. Les barres de connexion dans le bloc redresseur se situent dans un même plan, immédiatement après les boîtiers métalliques ce qui réduit sensiblement la surface active de refroidissement desdits boîtiers métalliques et gêne la circulation de l'air de refroidissement à travers le bloc redresseur et la génératrice. I1 s'ensuit un abaissement du débit du ventilateur et une dégradation du refroidissement du bloc redresseur et de la génératrice. Le but de l'invention est de remédier aux inconvénients précités. L'invention se propose de réaliser une génératrice pelez trique permettant d'augmenter la fiabilité du bloc redresseur et d'améliorer les conditions de ventilation du bloc redresseur et de la génératrice. Le but proposé est atteint par le fait que dans une génératrice électrique comportant un stator, un rotor avec un enroulement d'excitation et un bloc redresseur représentant un montage triphasé à deux alternances dont les éléments redresseurs de chaque phase sont contenus dans des boîtiers communs en ma tière conductrice électrique, fixés à un socle isolant, les sorties desdits éléments redresseurs étant interconnectées par des barres, selon l'invention les barres réunissant les sorties semblables des éléments redresseurs sont disposées sur des surfaces cylindriques, intérieure et extérieure, du socle isolant du bloc redresseur, ledit socle isolant étant muni de bossages radiaux, destinés à isoler efficacement entre eux les boîtiers métalliques. Grâce à leur disposition concentrioue sur les surfaces intérieure et extérieure du socle isolant, les barres de connexion ne réduisent pas la surface active de refroidissement des boîtiers métalliques, ne font pas obstacle à la circulation de l'air dans le bloc redresseur et la génératrice et se trouvent, elles aussi, refroidies par le courant d'air. Une telle disposition des barres de connexion supprime toute éventualité du courtcircuit entre celle-ci et les boitiers métalliques. Le raccordement des sorties des éléments redresseurs et des sorties de puissance du bloc redresseur aux barres de connexion est réalisable au moyen de cosses de branchement, qui sont prévues sur les barres de connexion, de manière que lesdites sorties ne soient pas en couplage direct avec lesdites barres. Il est avantageux que le socle isolant porte des nervures radiales servant à la fixation des boîtiers en matière conductrice de l'électricité. Pour un meilleur refroidissement du bloc redresseur, il est préférable que les boîtiers en matière conductrice soient munis, suivant leurs génératrices, d'ailettes de refroidissement et de canaux de ventilation concentriques. aussi Il estWavantageux que les bossages radiaux du socle isolant soient percés de trous destinés à des boulons de fixation dont deux peuvent en même temps servir de sorties de courant continu. Le socle isolant peut être de plus doté d'un bossage en forme de segment, percé de trous. laissant passer les sorties de courant alternatif. D'autres caractaristiques de l'invention apparaitront au cours de la description qui va suivre Aux dessins annexés, donnés uniquenent à titre d'exem- ple la Fig. 1 représente une vue générale en coupe d'une génératrice avec un bloc redresseur selon l'inventior ;; la Fig. 2 est une vue générale de la génératrice, côté bloc redresseur la Fig. 3 est une vue d'un flasque de la génératrice avec le bloc redresseur, côté rotor de la génératrice la Fig. 4, est une vue générale du bloc redresseur, côté flasque de la génératrice la Fig. 5 est une vue générale du socle isolant la Fig. 6 est une coupe du boîtier métallique à l'em- placement des éléments redresseurs à semi-conducteurs la Fig. 7 est une coupe du bloc redresseur à l'emplace- ment des trous filetés. La génératrice électrique selon l'invention est une machine synchrone triphasée tous courants à bloc redresseur incorporé. La génératrice comporte un stator 1 (Fig.1) avec un enroulement triphasé 2 dans lequel tourne un rotor 3 avec un enroulement d'excitation 4. Le stator I et le rotor 3 sont montés entre les flasques 5 et 6, l'enroulement d'excitation 4 étant alimenté par l'intermédiaire de balais 7. Du côté des bagues collectrices 8, le flasque 5 de la génératrice porte un bloc redresseur 9. Le bloc redresseur 9 (Fig. 1, 2, 3, 4) comprend trois boîtiers 10 de conception identique (Fig. 4), qui sont montés sur un même socle Il (Fig. 5) et constituent le point milieu des phases du redresseur. Les boîtiers 10 (Fig. 3, 4, 6,7) en matière conductrice (en l'occurence, en métal) présentent des évidements spéciaux 12 (Fig. 3,4) dans lesquels sont logés de façon étanche des éléments redresseurs à semi-conducteur 13,14 (Fig. 6), reliés entre eux à l'aide de barres de connexion 15 et 16 de manière à former un montage redresseur triphasé à deux alternances (Fig. 1, 3, 6, 7). Quand la fonction d'éléments redresseurs 13, 14 est assurée par des soupapes classiques, les boîtiers 10 doivent présenter des trous percés de part en part au lieu des évidements 12. Les boîtiers métalliques 10 sont percés également de trous filetés 17 (Fig. 4) servant à la fois à la fixation desdits boîtiers au socle isolant 11 et à l'application au bloc redresseur 9 de la tension alternative de la génératrice. La fixation; des boîtiers métalliques 10 et l'amenée de la tension alternative vers le bloc redresseur 9 sont assurées par des vis 18 (Fig. 5,7). Le socle isolant 11 (Fig. 5) qui est réalisé sous forme circulaire porte des nervures radiales 19 (Fig. 3,5), percées de trous 20 paissant passer les vis 18 (Fig.7). Le socle isolant Il est pourvu de bossages radiaux (Fig. 3,4,5) destinés à isoler d'une façon efficace les boîtiers 10 l'un de l'autre. Lesdits bossages 21 sot percés de trous 22 (Fig. 4,5) dans lesquels sont engagés des vis 23 (Fig. 2,3) fixant le bloc redresseur 9 au flasque 5 de la génératrice. Le socle isolant Il porte de plus un bossage en forme de segment 24 (Fig. 3,4,5), percé de trois trous 25 laissant passer des boulons 26 (Fig. 2 et 3) servant de sorties de courant alternatif et de deux trous 27 (Fig. 4,5) laissant passer des boulons 28 et 29 ayant pour double fonction de fixer le bloc redresseur 9 au flasque 5 de la génératrice et de constituer des bornes de sortie de courant continu. Les barres de connexion 15 et 16, situées sur les surfaces cylindrique intérieure et extérieure du socle isolant 11, sont munies de cosses de branchement 30 (Fig. 3,6), destinées à leur raccordement aux sorties des éléments redresseurs 13, 14, et de cosses 31 assurant le contact électrique entre les barres de connexion 15 et 16 et les boulons 28 et 29 servant de sorties de courant continu. La tension alternative provenant de la génératrice est appliquée aux boîtiers métalliques 10 par des conducteurs 32 (Fig. 3). Pour améliorer le refroidissement du bloc redresseur 9 les boîtiers métalliques 10 sont pourvus d'ailettes 33 (Fig. 4, 7), disposées suivant les génératrices de ceux-ci, et de canaux de ventilation concentriques 34. Le refroidissement de la génératrice se fait par un ventilateur centrifuge 35 (Fig.1). La génératrice fonctionne de la façon suivante. Lorsque le rotor 3 tourne et l'enroulement d'excitation 4 est alimenté en courant continu par les balais 7, l'enroulement 2 du stator 1 est le siège d'une f.é.m. alternative induite qui fait apparaître une tension continue sur les barres 15 et 16 et une tension alternative, aux bornes des boulons 26. La génératrice est donc capable d'alimenter tant des consommateurs de courant alternatif que ceux de courant continu. La génératrice électrique selon l'invention peut être construite en version sans contacts. REVENDICATIONS 10. Génératrice électrique comportant un stator, un rotor avec ul enroulement d'excitation et un bloc redresseur représentant un montage triphasé à deux alternances, dont les éléments redresseurs de chaque phase sont placés dans des boîtiers en matière conductrice de l'électricité, fixés à un socle isolant, les sorties semblables desdits éléments redresseurs étant interconnectées par des barres, c a r a c t é r i s é e en ce que lesdites barres réunissant les sorties semblables des éléments redresseurs sont disposées sur les surfaces cylindriques intérieure et extérieure du socle isolant, ledit socle isolant étant muni de bossages radiaux, destinés à isoler entre eux les boîtiers renfermant les éléments redresseurs. 20. Génératrice électrique suivant la revendication 1, c a r a c t é r i s é e en ce que les barres possèdent des cosses de branchement servant à raccorder les sorties des éléments redresseurs et les sorties de puissance du bloc redresseur 3 . Génératrice électrique suivant l'une quelconque des revendication 1 et 2, c a r a c t é r i s é e en ce que le socle isolant est pourvu des nervures radiales servant à la fixation des boîtiers en matière conductrice. 40. Génératrice électrique suivant l'une quelconque des revendication 1 à 3, c a r a c t é r i s é e en ce -que les boitie en matière conductrice sont pourvus d'ailettes de refroidissement et de canaux de ventilation. 50. Génératrice électrique suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, c a r a c t é r i s é e en ce que les bossages radiaux du socle isolant sont percés de trous dans lesquels sont engagés les boulons de fixation dont deux servent à la fois de sorties de courant continu. 60. Génératrice électrique suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5 c a r a c t é r i s é e en ce que le socle isolant est pourvu d'un bossage en forme de segment percé de trous pour le passage des sorties de courant alternatif.