Brevet FR2196543A1 — publié le 19740315

L'invention se rapporte à une machine à collecteur alimentée par redresseur de courant sans bobines de filtrage, avec un enroulement de compensation logé dans des encoches du stator. Dans les machines à collecteur alimentées par redresseur de courant, en particulier dans les machines à courant continu, le courant d'induit renferme une composante de courant alternatif provoquée par la composante de tension alternative, qui entraîne une contrainte de commutation supplémentaire indésirable et, de plus, des pertes réduisant le rendement. Les machines à collecteur compensées ne présentant pas la partie d'induction-machine qui apparattrait autrement dans l'entrefer de p81e principal (entrefer de p8le inducteur), de sorte que de telles machines présentent une inductance réduite du circuit d'induit.Comme, -pour des coniidértions de meilleure utilisation, de possibilités de surnbsrge plus élevée, de meilleure stabilité et d'affaiblissement du champ plus étendu, on ne peut généralement pas renoncer à la compensation de telles machines, des inductances additionnelles doivent être prévues dans l'alimentation par redresseur de courant.Ce qui élimine la disposition la plus efficace en soi pour l'accroi-ssement de l'inductance, à savoir l'accroissement de la densité périphérique de courant par réduction de l'induction dans l'entrefer, de même que l'accroissement de la dispersion d'encoche de l'enrou- lement d'induit eu égard à l'accroissement inadmissible de la contrainte de commutation. I1 est donc connu que pour maintenir faible la réduction de puissance, des bobines de filtrage indé pendantes doivent être montées en série avec la machine à colle6- teur. De telles bobines de filtrage entraînent des frais supplémentairs et un accroissement de l'encombrement pour leur loke- ment. Pour se dispenser de telles bobines de filtrage, il est connu (demande de brevet autrichien A 4749/68) de pourvoir de fentes de dispersion les encoches de stator pour l'enroulement de compensation afin d'accroître l'inductance de l'enroulement de compensation par augmentation de la dispersion. Toutefois, il ne peut être obtenu qu'un effet limité par cette disposition, car les fentes de dispersion doivent nécessairement avoir une largeur minimale pour insérer ou pour bobiner l'enrou lemeut de compensation, laquelle impose des limites étroites à l'accroissement de l'inductivlté, cependant qu'en raison de lten- combrement requis par les fentes dé dispersion, le taux d'utilisation d'une telle machine à collecteur se trouve également éliminé. L'invention a pour objet - dans les machines à collecteur alimentées par redresseurs de courant, par exemple dans les machines à courant continu à paLes uniques ou entièrement réalisées en tôles empilées, modèle notamment employé dans les locomotives comme moteur à courant ondulé - d'atteindre une élévation suffisante de l'inductance de la machine sans que ne doive, en contre-partie,-8tre abaissé le taux d'utilisation de celle-ci, ou admise une contrainte de commutation plus élevée, de sorte qu'il puisse 8trie possible de se passer complètement de bobines de filtrage indépendantes, Suivant l'invention, l'objet est atteint par le faitque dans les parcours de dispersion des enroulements disposés dans le stator, des corps de garnissage d'une perméabilité magnétique plusieurs fois plus grande que celle de l'air y sont insérés. , Des structures préférentielles font l'ob- jet des revendications ci-dessous. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description détaillée de plusieurs modes de réalisation pris comme exemples non limitatifs et illustrés par le dessin annexé, sur lequel la figure 1 représente une coupe trans- versale d'une partie d'un stator à p8le unique, la figure 2 montre une coupe transversale d'une partie d'un stator en tôles empilées, avec un enroulement d'excitation concentré, placé dans les encoches la figure 3 est une coupe longitudinale de la tête d'enroulement la figure 4 est une coupe longitudinale d'une tête d'enroulement de stator enrobée dans une masse de garnissage Sur la figure 1, on montre un quart d'un anneau de culasse 1 avec un pôle unique 2 rapporté, qui est séparé de l'induit rotatif 4 par un entrefer 3.La pièce polaire 2a est pourvue, d'une façon connue en soi d'encoches 5 pour l'enroulement de compensation 6. En outre, les encoches 5 débouchent de manière connue dans entrefer 3 en passant par les fentes de dispersion 5a. Pour accroître notablement le flux de dispersion des fentes de dispersion et augmenter ainsi l'inductance de l'enroulement de cozpensatioa, lea. fontes de dispersion sont - conformément à l'invention ar des corps de garnissage 7, qui ont perméabilité magnétique de plusieurs fois celle de l'air, par exemple, jusqu'à dix fois. Sur la figure 2, on montre ut stator 10 complètement feuilleté comme il est d'usage pour les moteurs de locomotive, qui reçoit dans de grandes encoches 11 l'enrou- lement d'excitation concentré 12 de chaque pô1e. Â c8té de chacune des plus grandes encoches 11, sont disposées respectivement des encoches 13 pourvues de fentes de dispersion 13e pour l'enroulement de compensatien 14. Les fentes de dispersion 13a sont à leur tour occupée s par des corps de garnissage 7. En outre, d'autres encoches pour des enroulements de pôles de commutation pestent être prévues, de façon connue non représentée ici. Sur la figure 3,'dépassent frontalement du stator 10 l'enroulement de pôles de commutation 15 et l'enroulement d'excitation 12 se trouvant radialement au-dessus. L'enroulement de p81e de commutation est surmonté dans la direction axiale par l'enroulement de compensation 14, lequel est entouré de tous les côtés de corps de garnissage 7'. Le corps de garnissage 7' peut être moulé en masse de garnissage durcissable et se composer d'une partie inférieure 7'a dont la section est en forme de "U", ainsi que d'une partie supérieure plate 7'b. Les encoches de stator pour le logement de l'enroulement de compensation peuvent être pourvues le cas échéant de fentes de dispersion, qui sont remplies de corps de garnissage non représentés ici. Conformément à la figure 4,1a masse de garnissage 7" peut entourer de tous les côtés les têtes de bobines de l'enroulement d'excitation 20, de l'enroulement de pa- le de commutation 21 et de l'enroulement de compensation.Les machines suivant l'invention sont particulièrement appropriées à l'alimentation par des montages de redresseurs de courant à ondulations multiples,par exemple à six ondulations, comme ceci est réclamé dais la technique des machines motrices modernes. R E V E N D I C A T I 0 N S I. machine à collecteur alimentée-parre- dresseur de courant sans bobines de filtrage avec un enroulement de compensation logé dans des encoches du stator, caractérisé par le fait que l'on insère dans les parcours de dispersion des enroulements disposés dans le stator des corps de garnissage, d'une perméabilité magnétique plusieurs fois supérieure à celle de l'air. 2. Machine suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que les corps de garnissage sont insO rés dans les fentes de dispersion et/ou dans les espaces libres d'enroulement des têtes de bobine de l'enroulement de compensation et/ou dans ceux de l'enroulement du p8le de commutation également logé dans des encoches du stator. 3. Tachine suivant l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisée par le fait que. les testes d'enroulement du stator sont complètement enrobées dans le corps de garnissage. 4. Machine suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que chaque corps de garnissage est composé d'une masse de garnissage durcisse; ble qui, dans son état malléable, est introduite dans les cavités et dans les fentes, le cas échéant, est disposée autour des tetes d'enroulement du stator, et ensuite est durcie.