Brevet FR2191326A1 — publié le 19740201

La présente invention est relative à la construction des machines électriques tournantes, c > est-à-dire celles comportant un rotor et un stator, une force électro-motrice résultant de la rotation du premier dans le champ magnétique du second, ou provoquant cette rotation. L'invention a pour but de réaliser une machine et plus particulièrement un stator de construction économique et qui en facilite le montage. La carcasse suivant l'invention, destinée à une machine électrique tournante, comprend au moins une paire de pièces polaires et une paroi d'extrémité propre à former palier pour le rotor de ladite machine, cette paroi constituant une partie du circuit du flux magnétique entre les pièces polaires de la ou de chaque paire de telles pièces. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer Fig. 1 est une vue en élévation avec arrachements d'une machine à deux pôles suivant l'invention. Fig. 2 en est une coupe suivant II-II (fig. 1), sur laquelle certaines pièces n'ont pas été représentées en vue de faciliter la compréhension. La machine suivant l'invention, représentée sur le dessin, est essentiellement du type à cage d'écureuil. Elle comporte un rotor classique, référencé sous le repère général 10, qui est pourvu de barres 11 électriquement conductrices et disposées dans des fentes longitudinales, non représentées, creusees dans un empilage de tôles 12 monté sur un arbre rotorique 13. Chacune des extrémités des barres 11 est reliée à une plaque extrême 14 les court-circuitant. Cet ensemble constitue un enroulement en court-circuit de manière permanente et qui est pratiquement indestructible. On comprend cependant que l'invention peut être appliquée à n'importe quel genre de moteur ou génératrice rotatif, et qu'on s'est seulement référé à titre d'exemple à un rotor à cage d'écureuil. L'arbre 13 du rotor est pourvu de deux portées tournantes 15 situées respectivement près de chacune de ses extrémités, ces portées étant propres à permettre la rotation libre du rotor 10 dans la machine. Les enroulements inducteurs 16 du moteur sont supportés par deux pièces polaires 17 réalisées au moyen d'une matière feuille tée présentant comme à l'accoutumée une faible réluctance magnétique, mais ces pièces sont montées sur une carcasse présentant une forme spéciale et qui est indiquée sous la référence générale 18. Cette carcasse comprend deux parois d'extrémité 19, réalisées chacune en une matière présentant une faible réluctance de sorte qu'elles soient susceptibles de former une partie du circuit du flux magnétique du moteur. Chacune des parois 19 présente la forme d'une simple plaque rectangulaire d'épaisseur suffisante pour supporter les charges prévues, cette plaque étant pourvue d'un trou central 20 dans lequel est monté un palier 21 à billes ou à rouleaux destiné à recevoir l'arbre 13 du rotor. (Dans le cas de très petits rotors il est possible de ne pas utiliser un tel palier, le trou de la paroi extreme faisant alors lui-même office de coussinet).Les extrémités de l'arbre 13 du rotor traversent les trous centraux 20 pratiqués dans les parois d'extrémité 19 et sont respectivement solidaires d'un ventilateur de refroidissement 22 et d'un accouplement, non représenté. Il est également prévu deux éléments longitudinaux identiques 23 réalisés dans la même matière à faible réluctance que celle des parois 19. Chaque élément 23 est de même largeur que les parois 19, mais sa longueur est déterminée par la dimension du moteur du fait que la carcasse 18 est construite en plaçant les deux éléments 23 entre les deux parois 19, leurs faces extrêmes étant situées au niveau des deux bords opposés de chacune de ces parois. Les quatre pièces sont fixées ensemble au moyen de tiges traversant des trous alignés dans les parois et dans les éléments longitudinaux, et d'écrous montés sur lesdites tiges. Ainsi la carcasse 18 comprend deux parois d'extrémité 19 distantes l'une de l'autre et réunies par leur sommet et leur base au moyen des éléments longitudinaux 23. Chacune des deux pièces polaires 17 est constituée par une partie 24 comprenant à la manière usuelle une face interne cylindrique et une face externe munie d'un bossage rectangulaire 25. Ce dernier est pourvu d'une face plane extérieure 26 qui est placée au contact de la face interne en vis-à-vis de l'élément longitudinal 23 respectif. Le bossage 25 de chaque pièce polaire 17 est percé d'un trou taraudé, de sorte qu'elle peut être fixée à son élément longitudinal 23 au moyen d'une vis 28 qui traverse avec du jeu un alésage 29 pratiqué dans cet élément, ladite vis étant vissée dans le trou 27. Lorsque les pièces polaires 17 sont ainsi solidarisées avec deux éléments longitudinaux 23, la carcasse ou armature 18 est terminée, et ses faces internes constituent des parties d'une même surface cylindrique dans laquelle le rotor 10 peut tourner avec seulement un entrefer 30 minimal. On comprend que les enroulements 16 sont disposés sur les pièces polaires 17 avant que ces dernières ne soient fixées aux éléments longitudinaux 23 de la carcasse 18, qu en outre la machine est pourvue d'un carter 31, montré en lignes discontinues, et qu'enfin cette dernière comporte d'autres dispositifs usuels pour les moteurs électriques, tels que des auvents d'entrée et de sortie ménagés dans ledit carter 31 pour l'admission et l'échappement de l'air de refroidissement, tout cela ne nécessitant pas de description dans les présentes. Les caractéristiques importantes de la machine sont 10) Le trajet du flux magnétique traverse les parois d'extrémité qui jouent le double rôle de pièces magnétiques et de paliers pour l'arbre du rotor. 20) La carcasse est d'une construction extrêmement simple puisqu'elle est faite à partir de pièces plates en forme de plaque. Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. Ainsi par exemple, une machine à quatre pôles pourrait avoir chacun de ceux-ci monté sur son propre élément longitudinal mais ce dernier devrait être plus étroit que les parois d'extrémité de manière que dans la machine assemblée il subsiste des vides entre ces éléments, tandis que les parois d'extrémité formeraient encore une partie du circuit du flux magnétique. En outre l'une des parois d'extrémité pourrait être supprimée, les éléments longitudinaux s'étendant par conséquent en porte-à-faux à partir d'une paroi. R E V E N D I C A T I O N S 1 - Carcasse pour machine électrique, caractérisée en ce qu 'el- le comprend au moins une paire de pièces polaires, et une paroi d'extrémité qui est prévue de manière à constituer palier pour le rotor de cette machine, ladite paroi extrême formant une partie du circuit du flux magnétique entre les pièces polaires de la ou de chaque paire de telles pièces. 2 - Carcasse suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend deux parois d'extrémité opposées, chacune d'elles étant prévue de manière à constituer un palier pour le rotor, ces deux parois formant une partie du circuit du flux magnétique entre les pièces polaires de la ou de chaque paire de telles pièces. 3 - Carcasse suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que quatre pièces polaires sont supportées à partir d'une ou de deux parois d'extrémité, de sorte que le trajet du champ magnétique traverse cette ou ces parois. 4 - Carcasse suivant l'une quelconque des revendications qui précèdent, caractérisée en ce que chaque pièce polaire est fixée à un élément longitudinal (par rapport à l'axe de rotation du rotor) ledit élément étant fixé à la ou aux deux parois d'extrêmité de manière à former une partie du circuit du flux magnétique entre les pièces polaires de la ou de chaque paire de telles pièces. 5 - Carcasse suivant la revendication 4, caractérisée en ce que les éléments longitudinaux présentent en section transversale une forme rectangUlaire ou substantiellement telle et sont disposés de façon que leurs faces internes soient tangentes à un cylindre imaginaire tracé autour de l'axe de rotation du rotor. 6 - Carcasse suivant la revendication 5, caractérisée en ce que les pièces polaires comportent des faces extrêmes planes qui correspondent avec les faces internes des éléments longitudinaux. 7 - Carcasse suivant l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisée en ce que chaque pièce polaire est fixée à l'élé- ment longitudinal correspondant au moyen d'une ou de plusieurs vis. 8 - Machine électrique caractérisée en ce qu'elle comporte une carcasse mise en oeuvre suivant l'une quelconque des revendications qui précèdent.