Brevet FR2156237A1 — publié le 19730525

La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour diminuer en service la différence de température apparaissant entre le corps de tôles stator et la carcasse d un générateur de centrale hydraulique de type vertical, avec enroulement stator refroidi par fluide. Dans les grands générateurs de centrales hydrauliques, de type vertical, le stator est essentiellement composé d'un corps de tôles fixé à la carcasse par des clavettes de retenue. Le corps de pales, comé de segments de tôles séparés empilées en anneaux, est maintenu assemblé par des boulons axiaux, par i'intermédiaire de plaques d'extrémité.A cause de l'échauffement différent du corps de tôles et de carcasse, il se produit, en service des contraintes thermiques de sorte que la carcasse est dilate radialement, et que le corps de tôles est comprimé. n raison des efforts de pression exerce radialement par la carcasse sur le corps de tôles, prennent naissance, dans la partie portante ducorps de tôles, des efforts de compression radiaux qui peuvent avoir pour conséquence un basculement ou une inflexion du paquet de tôles. Dans le cas de basculement, les paquets de tôles sont surtout déformés de façon ondulée, ces iplacements se répercutant défavorablement sur l'enrouienent serré dans les encoches du stator. L'invention se propose de diminuer, par un moyen aussi simple que possible, ces contraintes thermiques, suffisamment pour que soit empêché un bascolement ou une flexion du paquet de tôles. Ceci est obtenu au moyen du procéda c ton au début, qui, suivant l'invcntion, est caractérisé en ce que l'air chaud sortant de l'ent efer, entre stator et rotor, à une extrémité du générateur est devié de 1800, et qu'il est envuyé dans le sens axial à travers la carcasse, et ensuite refroidi, et en ce que l'air refroidi est envoyé à nouveau dans l'entrefer à l'autre extrémité du générateur. Le dispositif sour la mise en oeuvre du procédé est caractéri é par des ventilateurs qui sont régulièrement répartis à une extrémité du ginéral;eur et qui aspirent l'air de l'entrefer entre stator et rotor , en renvoyant en sens inverse à travers la carcasse et par l'intermédiaire de radiateurs d'air monté à l'extrémité de la arcasse, à l'autre extrémité de l'entrefer. En se référant au dessin, deux exemples de réalisation du procédé suivant l'invention, ainsi qu'un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé, seront expliqués plus en détail, les fig. I et 2 représentant chacune, en coupe longitudinale une machine à poles saillants du type vertical. Par simplification, sont seules représentées les parties nécessaires à la compr4- hension de l'invention. Sur la figure 1, le corps de tôles de stator 1 de la machine est relié de la manière habituelle, à la carcasse 2 par des clavettes de retenue, et il est maintenu assemblé par des plaques de serrage 3 et des tirants axiaux 4. Le bobinage de stator 5, fixé dans les encoches radiales du corps de tôles et, également, le cas échéant, l'enroulement non représenté du rotor 6, sont composés de conducteurs creux parcourus par de l'eau. Pour diminuer les pertes par frottement dans ] 'air, les intervalles entre les pales de rotor sont fermés vers l'extérieur d'une façon connue. Pour diminuer la différence de température, en service , entre le corps de tôles stator 1 et la carcasse, sont prévus, à la partie supérieure de cette dernière et régulièrement réparti à la périphérie, un certain nombre de ventilateursindépendants7, qui extraient de l'entrefer 8 entre paquet de tales stator et rotor l'air échauffé, et l'envoient à travers la carcasse 2 de haut en bas et la partir inférieure de la carcasse sont disposés des radiateurs d'air 9 qui servent à refroidir l'air sortant de la carcasse avant qu'il arrive à nouveau à l'extrémité inférieure de l'entrefer. Grâce au circuit d'air fermé en so, représenté sur la figure par des flèches, sont provoques, d'une part, une évacuation de chaleur hors de l'entrefer et, d'autre part, un apport de chaleur à la carrasse, ce qui diminue, de la façon la plus simple, la différence de température entre corps de tôles du stator et carcasse, de sorte qu'il ne puisse apparaitre aucune contrainte thermique dangereuse. Sur la figure 2 est représenté un autre exemple de réalisation de l'invention dans lequel les mêmes éléments que dan a fig. 1 sont désignés par les mêmes repères. La disposition suivant fig. 2 diffère de celle suivant fig. 1/qu'il est prévu à la place de ventilateurs indépendants pour la circulation de l'air chaud sortant de l'entrefer 8, une ventilation propre au moyen de ^ pales de ventilateur 10 disposéesà la partie supérieure frontale du rotor 1 avec les guidages d'air correspondants 11. Le mode de fonctionnement de ce dispositif correspond à celui de la figure 1. Sn liaison avec les exemples de réalisation décrits, il est sans autre possible de monter les ventilateurs 7 ou les pales de w 'tilateurs 10, à l'extrémité inférieure de la carcasse 2 ou du rotor, et les radiateurs d'air à la partie supérieure de la carcasse, la circulation d'air ayant alors lieu en sens inverse, c'est-à-dire du haut vers le bas dans l'entrefer et du bas vers le haut dans la carcasse. REV3NDICATI0NS 1 - Procédé pour diminuer la différence de température se produisant en service entre corps de tôles de stator et carcasse dans les grands générateurs de centrales hydrauliques du type vertical, avec enroulement stator refroidi par fluide, caractérisé en ce que l'air chaud sortant de l'entrefer, entre stator et rotor, à une extrémité du générateur, est dévié de 1800, et qu'il est dirigé axialement à travers la carcasse, puis refroidi, cet air refroidi étant renvoyé dans l'entrefer à l'autre extrémité du générateur. 2 - Dispositif pour la mise en-oeuvre du procédé suivant paragraphe 1 caractérisé par des vcatilateurs qui sont montés régulièrement répartis à une extrémité du générateur, aspirent l'air de lten refer entre stator et rotor, et l'envoyent cn sens inverse à travers la carcasse, le renvoyant à l'autre extrémité de l'entrefer par des radiateurs montée à l'autre extrémité de la carcasse. 3 - Dispositif suivant le paragraphe 2 caractérisé en ce que les ventilateurs sont montés à une extrémité de la carcasse et se présentent sous forme de ventilateurs indépendants. 4 - Dispositif suivant le paragraphe 2 caractérisé en ce que les ventilateurs sont constitués pal > des pales de ventilateur montées à une extrémité du rotor.