Brevet FR2154548A1 — publié le 19730511

Les rotors des machines électriques sont généralement constitués par un support comportant des bras, par exemple un croisillon ou un arbre à nervures, et par une couronne magnétique. Cette dernière peut,en particulier, autre formée par des segments de tôles portant directement l'enroulement rotorique ou des pales saillants supportant ce dernier. La fixation de la couronne sur le support doit permettre d'absorber aussi bien les couples intervenant pendant le fonction nement de la machine électrique que les efforts radiaux engendrés par 1' élargissement de la couronne dd à la force centrifuge et à l'échauffement. Cette fixation est normalement assurée au moyen de cales d'ajustage assujetties sur les bras du support et venant s'engager dans des rainures pratiquées dans la couronne. Le brevet RFA ne 600 409 décrit, par exemple, un rotor de ce genre pour machines électriques dans lequel on utilise, comme cales d'ajus- tage, des plaques élastiques soudées sur les bras du support et qui, dans le sens périphérique, s'engagent sans Jeu dans des rainures de couronne.Ces cales d'ajustage peuvent, par conséquent, transmettent les efforts tangentiels engendrés par le couple. Ces plaques, sont par ailleurs amendes au moyen de clavettes à une tension préalablevdirigées dans le sens opposé à l'action de la force centrifuge et sont de ce fait également calées dans le sens radial. L'objet de l'invention est de simplifier le rotor monté de cette façon. Selon l'invention, la tension préalable agissant dans le sens radial est obtenue au moyen arune surcote de la cale d'ajustage et des bras du support. De ce fait, il n'est plus nécessaire d'introduire, en plus de la cale d'ajustage, des clavet tes supplémentaires pour obtenir le calage radial et la tension préalable désirée. Le rotor comporte, par conséquent, moins d'éléments individuels et sa fabrication en est simplifiée d'autant. I1 suffit donc d'engager les cales d'ajustage dans les rainures de la couronne, de chauffer cette dernière et de l'emmancher sur le support, puis, après refroidissement , de souder les cales dtajus tage sur les bras du support. La tension préalable désirée est alors fournie automatiquement par les dimensions respectives des cales d'ajustage et du support. Les cales d'ajustage peuvent avantageusement entre fa briquées par des procédés de fabrication classiques ou sous forme de profilés extrudés. Leur forme peut autre choisie de façon que seule une partie de leur surface externe dans le sens radial vienne s'appliquer sur la couronne. Comme cale d'ajustage il est, en outre, recommandé d'utiliser un profil creux. Une telle cale d'ajustage présente, en effet, une certaine élasticité de sorte que les efforts de compression provoqués par la surcote de retrait et qu'une cale ajustage massive transmettrait intégralement sur les bras du support ainsi que sur les cordons de soudure et la couronne sont absorbés par la cale d'ajustage élastique agissant à la manière d'un ressort.C'est pourquoi les bras et leurs cor- dons de soudure doivent être essentiellement dimensionnés pour la transmission du couple. Un tel profil creux servant de cale d'ajustage entre la couronne et le support est comprimé par la surcote de retrait et vient se caler contre les surfaces latérales de la rainure de la couronne renforçant ainsi le raccordement dans le sens périphérique dans lequel se transmet le couple. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description d'un mode de réalisation pris comme exemple, mais non limitatif, et illustré par le dessin annexé, sur lequel les deux figures 1 et 2 représentent une coupe radiale partielle d'un rotor, selon l'invention, d'une machine électrique. Le rotor 1 d'une machine électrique à courant continu est constitué par des segments de tôles formant la couronne magnétique 2 et par le support 3 emmanché sur l'arbre 4. La couronne 2 est fixée sur les bras 5 du support 3 au moyen des cales d'aJus- tage 6 insérées dans les rainures 7 qu'elle comporte, de façon qu'elles viennent stappliquer sur les parois de ces dernières aussi bien dans le sens radial que dans le sens périphérique. La figure 1 montre deux modes de réalisation différents de la rainure 7 et des cales d'ajustage 6. La cale d'ajustage 6 se trouvant sur la moitié supérieure de la figure présente un profil essentiellement en T dont la branche, à sa partie inférieure, vient s'appliquer de tous côtés sur les parois de la rainure 7. La moitié inférieure de la figure représente, par contre, une cale d'ajustage 6 ayant une section transversale essentiellement rectangulaire et dont les parois latérales viennent s'appliquer sur les côtés latéraux de la rainure 7. Le fond de la rainure comporte, par ailleurs un épaulement de sorte que la cale d'aJustage 6 dans le sens radial vient s'appliquer uniquement au centre 8 du fond de la rainure. Pour la fabrication du rotor 1, on assemble tout d'abord les tôles de la couronne 2, puis on introduit les cales d'ajustage 6 dans les rainures axiales 7 se trouvant sur le diamètre intérieur de ladite couronne 2. On chauffe alors cette dernière avec les cales d'ajustage 6 et on l'emmanche sur le support 3 froid monté sur l'arbre 4. On la laisse ensuite refroidir et comme les bras 5 du support 3 et les cales d'ajustage 6 sont dimensionnées avec une certaine surcote de retrait, il se produit une certaine tension de contraction déterminée au préalable. Après refroidissement, on soude les cales d'ajustage 6 sur les bras 5 du support 3. Pour faciliter la soudure il est préférable que la surface interne de la cale d'ajustage comporte une courbure correspondant sensiblement au diamètre externe des bras 5 du support 3.En cas de grands écarts entre la courbure interne de la cale d'ajustage 6 et le diamètre des bras 5, il est préférable que la cale d'ajustage ne vienne s'appliquer radialement sur la couronne qu'au milieu du fond de la rainure comme on peut le voir sur la moitié inférieure de la figure 1. Cela permet de conserver la surcote de retrait souhaité même après la soudure sur les bras 5 La figure 2 représente un mode de réalisation légèrement différent de l'invention. L'arbre 9 du rotor d'une machine électrique comporte des nervures soudées constituant des bras 10 servant à supportgla couronne 11. Cette couronne 11 présente, situdes en regard des bras 10 des rainures 12 dont le fond présente au centre un épaulement 13.Pour fixer la couronne 11 sur les bras 10 on utilise une cale d'ajustage 14 élastique et creuse dont les côtés 15 viennent s'appliquer sur les parois latérales des rainures 12. Dans le sens radial, la surface externe 16 de la cale d'ajus- tage 14 vient également s'appliquer sur l'épaulement 13 de la rainure 12. La fabrication du rotor s'effectue de la même façon que celle déjà décrite pour ltexemple de réalisation selon la figure 1. Grâce à la surcote de retrait existant entre les bras 10 et la cale d'ajustage élastiques 14, cette dernière, lors du refroidissement intervenant après sa pose sur les bras 10, est légèrement comprimée, ce qui assure une assise aussi stable que solide aussi bien sur les surfaces latérales que sur l'épaulement 13 de la rainure 12. La cale d'ajustage 14 est ensuite soudée sur les bras 10. Si pendant le fonctionnement de la machine électrique, la couronne 11, par suite des sollicitations exercées par la force centrifuge ou par le chauffage, s'élargit la cale d'ajustage élastique 14 suit cet élargissement à la manière d'un ressort et maintient l'adhérence dans le sens radial. REVENDICATIONS 1. Rotor d'une machine électrique dans lequel la couronne maenétique, constituée en particulier par des segments de tôles, est fixée sur les bras d'un support au moyen de cales d'ajustage soudées sur les bras et venant s'engager dans des rainures aménagées sur la périphérie interne de la couronne, ces cales étant soumises à une tension préalable dans le sens radial, caractérisé par le fait que la tension préalable agissant dans le sens radial est obtenue au moyen d'une surcote de la cale d'aJus- tage et des bras du support. 2. Rotor selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'une partie seulement de la surface externe de la cale d'ajustage vient, dans le sens radial, s'appliquer sur la couronne. 3. Rotor selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que comme cale d'ajustage on utilise un profil creux. 4. Rotor selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la surface interne radiale de la cale d'ajustage est pourvue d'une courbure correspondant sensiblement au diamètre extérieur des bras.