Brevet FR2164876A1 — publié le 19730803

La présente invention concerne une machine synchrone, en particulier une machine monophasée, dont le stator est monté sur supports élastiques. Dans le cas de machines synchrones monophasées, il est notoirement nécessaire que le stator soit monté élastiquement, de façon qu'il puisse osciller librement en marche normale et que seulement une fraction du couple pulsatoire soit transmise aux fondations. Mais il est encore particulièrement important que le stator puisse osciller liure- ment jusqu a l'amortissement également dans le cas de courtcircuit aux bornes, parce que ce n'est qu'à cette condition qu'une réduction des forces s'exerçant sur les fondations est possible. En ce qui concerne les machines synchrones monophasées de type horizontal, il est connu que l'on munit le stator d'une suspension constituée par des ressorts héli cordiaux qui sont fixés latéralement au stator et sont en liaison avec les fondations. Avec une suspension élastique de ce genre où les éléments à ressort ne portent que dans le sens de la périphérie, les forces apparaissant dans le cas d'un courtcircuit aux bornes sont absorbées sans difficulté. Par suite, de la mollesse des vléments à ressort dans toutes les autres directions, il faut toutefois prévoir au stator des guidages qui nécessitent un entretien et sont soumis à une usure. De plus, des butées radiales sont ncessafres pour empêcher cue le stator ne vienne frapper le rotor dont les supports en sont indépendants. Par ces butées radiales, les forces radiales sont transmises aux fondations sous forme d'efforts de traction ou de pression .Au repos, où tout le poids du stator est supporté par les éléments > ressort, ceux-ci sont déà soumis à une forte contrainte0 Dans le cas de machines synchrones monophasées à axe vertical, on sait que l'on donne au stator des,sup- ports indépendants de ceux du rotor de telle sorte qu'il puisse osciller librement radialement pour empêcher que soient transmis aux fondations les efforts s'exerçant radialement, survenant pendant la marche ou dans le cas de courts-circuits, Dans ce cas, le stator est posé sur les fondations et il est prévu des éléments à ressort ou élastiques répartis à la périphérie extérieure du stator, permettant un mouvement radial du stator.Le logement de ces -éléments prend beaucoup de place et a aussi pour conséquence que les parois entourant le stator sont soumises à une forte contrainte par les efforts transmis. Une autre possibilité consiste à faire supporter le stator par ees lames ressorts agissant en éléments de flexion et assem- blés rigidement aussi bien avec le stator qu'avec les fonda tisons, Dans le cas d'un tel dispositif de support élastique existe cependant le danger d'un flambage des lames ressorts, et par suite il faut prévoir des butées qui limitent l'inclinaison des lames ressorts et ainsi également le mouvement d'oscillation radial du stator. Ceci a pour conséquence que, lors de courts-circuits, des contraintes de choc élevées sont transmises aux fondations et les butées sont déformées ou détériorées. En outre, les dilatations thermiques apparaissant dans le stator produisent une charge radiale supplémentaire, indésirable, des éléments à ressort. L'invention s'est donné pour tâche de créer pour le stator d'une machine synchrone une suspension élastique qui soit beaucoup plus simple et moins conteuse que celles qui existent jusqu'ici, et qui laisse le stator osciller librement jusqu' à l'amortissement dans toutes les conditions de marche. Ceci est accompli selon l'invention, pour la machine mentionnée initialement, en ce que le stator est supporté par des supports à ressort constitués par au moins une lame ressort dont les extrémités sont serrées dans des porteressort qui comportent des nervures s'tendant dans le plan de flexion du ressort, les nervures de l'un des cotés du ressort étant assemblées rigidement au stator, et les nervures de l'autre côté au ressort, à la semelle du stator, dur fanon que les ressorts soient sollicités par le poids du stator uniquement à la traction. Les avantages procurés par l'invention consistent avant tout en ce que la mtme suspension à ressort peut entre utilisée pour des machines de types horizontal et vertical, et que l'encombrement de la machine n'est pratiquement pas augmenté par la suspension à ressort. En outre, cette suspension est entièrement sans entretiens Quelques exemples d'exécution de l'invention sont expliqués de plus près l'aide du dessin. La figure 1 représente une vue d'un support à ressort perpendiculairement au plan de flexion du ressort et la figure 2, une vue du même support à ressort dans le plan de flexion du ressort la figure 3 donne une représentation schématique du stator d'une machine à axe horizontal comportant la suspension conforme à l'invention, alors que sur la figure 4 est représenté un support à ressort en plusieurs parties pour cette machine. Sur la figure 5 est représenté le stator d'une machine à axe vertical comportant la suspension conforme à l'invention. Le support à ressort représenté sur les figures 1 et 2 est constitué essentiellement par une lame ressort 1 dont les deux extrémités sont munies d'un porte-ressort 2, la lame ressort étant fixée par serrage dans le porte-ressort au moyen d'une bande de serrage 3 et de boulons 4. Les portes ressort 2 comportent des nervures 5 qui s'étendent dans le plan de flexion de la lame ressort 1 et qui sont assemblées, de l'un des cotés du ressort, au stator 6, et, de l'autre cgté du ressorts la semelle 7. Pour réaliser ces assemblages, les extrémités des nervures de chaque porte-ressort sont pourvues d'une plaque communie de fixation 8, fixée au moyen de boulons 9 sur le stator 6 et sur la semelle 7 respectivement. Les plaques de fixation 8 sont assemblées rigidement aux nervures 5, de préférence par soudure. il existe aussi la possibilité d'assembler les nervures 5, avec suppression des plaques de fixation 8, directement au stator 6 et à la semelle 7 respectivement. Avec ce dispositif de support élastique du stator, les lames ressorts 1 sont sollicitées par le poids du stator uniquement à la traction, et seulement les nervures 5, à la compression. La transmission de force du stator 6 à la semelle 7 se fait par le plus court chemin. Pour les lames ressorts 1 sollicitées à la traction, il n'y a absolument aucun risque de flambage ; elles admettent une grande flexion et peuvent avoir un grand déplacement élastique. Le stator peut osciller librement jusqu'à l'amortissement en toutes conditions de marche. N'importe quelles dilatations thermiques du stator sont absorbées par les nervures relative ment élastiques par elles-mtmesO Sur la figure 3 est représentée l'utilisation d'un dispositif de support élastique conforme aux figures 1, 2 dans le cas d'une machine synchrone à axe horizontal.Les supports à ressort, dont les pièces constitutives sont pourvues des mimes chiffres repères que sur les figures 1, 2,sont fixés à la moitié inférieure du stator dans des plans radiaux, symétriquement par rapport à l'axe transversal du stator lOo Par 17 sont désignées les semelles du stator. Les ressorts 1 des supports à ressort sont sollicités par le poids du stator seulement à la traction et ainsi, précontraints Par suite les contraintes à la compression causées par des forces rotatives ou des couples de court-circuit sont largement compensées par la précontrainte à la traction des ressorts.Comme il ressort de la figure 4, les supports à ressort peuvent comporter plusieurs ressorts subdivisés dans la largeur, Dans le cas d'une machine à axe vertical, comme représenté sur la figure 5, il est prévu au moins trois supports à ressort uniformément répartis sur la face inférieure du stator au bord extérieur du stator 20, disposés chacun dans un plan-raaial, Grâce au dispositif de support du stator conforme à l'invention, où a lieu une transmission de force directe du stator sur les semelles, le poids des ressorts et'aus- si leur coût peuvent entre très substantiellement réduits, De plus, il en résulte un montage très simple du dispositif de support.La sécurité de marche de la machine est encore améliorée par le fait que les lames ressorts sont sollicitées à la traction sur toute leur largeur,et par suite les tensions correspondantes restent petites. Dans le cas de machines à axe horizontal, la suspension élasti- La présente invention n' est pas limitée aux machines synchrones monophasés, mais elle peut aussi trouver une application sans difficulté aux machines synchrones triphasées où il est important que le stator puisse aussi osciller jusqu'à l'amortissement en cas de court-circuit et que les forces en résultant doivent titre absorbées, comme c'est le cas en particulier pour les alternateurs de courtcircuit, RLVENDICTIONS 1. Machine synchrone, en particulier machine monophasée, dans laquelle le stator est monté sur supports élastiques, caractérisée en ce que le stator est supporté par des supports à ressort constitués par au moins une lame ressort dont les extrémités sont serrées dans des portes-ressort, qui comportent des nervures s'attendant dans le plan de flexion du ressort, les nervures de l'un des cotés du ressort étant assemblées rigidement au stator, et les nervures de l'autre coté du ressort, à la semelle du stator, de façon que les ressorts soient sollicités par le poids du stator uniquement à la traction. 2. Machine synchrone selon la revendication 1, caractérisée en ce que les ressorts sont fixés dans les porte-ressorts au moyen de bandes de serrage0 3. Machine synchrone selon la revendication 1 à arbre horizontal, caractérisée en ce qu il est prévu au moins deux supports à ressort disposés dans des plans radiaux et répartis sur la périphérie du stator symétriquement par rapport à l'axe transversal. 4. Machine synchrone selon la revendication 3 caractérisée en ce que les supports à ressort sont subdivisés dans le sens de la longueur du stator. 5. Machine synchrone selon la revendication 1 , à arbre vertical, caractrisée en ce qu'il est prévu au moins trois supports à ressort unîform'-ment répartis sur la face inférieure du stator, disposés dans des plans radiaux.