Brevet FR2220910A1 — publié le 19741004

La présente invention concerne un support de têtes de bobines pour rotors de machines électriques, constitué par un appui annulaire cylindrique ou conique. Il est déjà connu soit de fixer le support de têtes de bobines pour machines électriques tournantes, sur l'arbre moteur soit de le souder ou de le visser sur le paquet de tôles du rotor. De même, il a déåà eté proposé de maintenir les bobinages tournants des machines électriques, par des frettes, lorsque la tête de bobine présente une forme appropriée pour une portée suaire des frettes. (Brevets Suisses 447.351 et 459.346) ainsi que de protéger les tetes de bobines par des anneaux protecteurs disposés latéralement (voir "Moeller-Werr manuel d'électrotechnique, livre III). Toutefois, les dispositifs connus présentent diverses insuffisances qui apparaissent particulièrement par exemple lors du montage d'un support de bobinage sur l'arbre moteur, il faut un usinage supplémentaire de l'arbre, ce qui demande une grande précision d'usinage car, dans ce cas, les tolérances possibles sont très faibles. Dans le cas de soudage ou de boulonnage du support de bobinage sur le paquet de tôles de rotor, des travaux supplémentaires sur le corps meme de rotor doivent ètre entrepris. Dans le cas d'un support de têtes de bobines dans lequel les têtes de bobines sont fixées par frettes sur un anneau d'appui soudé par exemple sur le paquet de tôles du rotor, les forces électro-dynamiques, agissant radialement sur les têtes de bobines, sont transmises directement à l'anneau d'appui. Pour empecher un relachement des tetes de bobines, les frettes tenant ces têtes de bobines doivent être posées avec une très forte tension. Nais lorsque la machine est en service, les bobinages s'échauffent et se dilatent dans le sens axial. Comme les têtes de bobines sont rigidement unies à l'anneau support par les frettes, et comme elles constituent la partie mécaniquement la plus faible, elles peuvent très facilement ëtre déformées. L'invention se propose de créer un support de bobinage pouvant être fixé sur le rotor par un moyen simple, sans que des travaux supplémentaires, en particulier sur l'arbre de rotor ou sur le paquet de tales rotor, deviennent nécessaires. Le problème précité sera résolu suivant l'invention, en ce que le support annulaire présente, sur son pourtour intérieur des nervures raidisseuses pourvues de tétons de fixation s'adaptant dans les ouvertures de ventilation pratiquées dans le paquet de tôles du rotor. L'avantage de l'invention consiste, en particulier, en ce que le support annulaire servant de support de têtes de bobines, peut être, sans autre opération complémentaire sur l'arbre du rotor, mis en place au moyen des appuis pourvus de tétons de fixation dans une partie des ouvertures de ventilation pratiquées dans le paquet de tolet de rotor. Un usinage spécial des ouvertures de ventilation dans le paquet de tôles du rotor, n'est pas nécessaire pour cela. Par une constitution suivant l'invention, du support annulaire, la mEme forme de support peut être utilisée pour les deux côtés du rotor. Suivant une autre configuration de l'invention, il est prévu qu'entre les nervures raidisseuses du support annulaire, sont disposées de fentes axiales et que les tétons de fixation présentent des trous axiaux, débouchant dans des canaux, dans les nervures raidisseuses. Par la disposition de fentes axiales entre les nervures raidisseuses du support annulaire orientées vers l'intérieur en direction de l'arbre du rotor, ces fentes ne s'étendant pas, de préférence, sur toute la longueur du support, mais aboutissant du csté tourné vers le paquet de tôles du rotor dans une partie annulaire du support, on peut obtenir un guidage favorable de l'air de refroidissement vers les ouvertures de ventilation du paquet de tales du rotor, et empêcher une indésirable formation de tourbillons de l'air de refroidissement entre le support annulaire et l'arbre du rotor.Par la constitution creuse des tétons de fixation et la disposition de canaux dans les nervure raidisseuses, canaux dans lesquels débouchent les trous axiaux des tétons de fixation, le guidage de l'air de refroidissement vers les ouvertures de ventilation dans le paquet de tôles du rotor - dans lesquelles s'adaptent les tétons de fixation - ne sera entravé que d'une façon insignifiante, alors que l'air de refroidissement pourra affluer sans aucune gène vers les autres ouvertures de ventilation. Il est recommandé de pratiquer, à la surface extérieure des tétons de fixation, des rainures de retenue radiales et dans les tétons de fixation des fentes axiales. Comte pour le montage du support annulaire un usinage complémentaire des ouvertures de ventilation existant dans le paquet de tôles du rotor n'est pas nécessaire, il existe dans ces ouvertures de ventilation une certaine rugosité provenant de l'empilage de tôles séparées. Par la disposition des rainures de retenue à la surface extérieure des tétons de fixation, on obtiendra de plus un ajustement serré de ces tétons de fixation dans les ouvertures de ventilation, car les aspérités des ouvertures de ventilation pénètrent dans les rainures de retenue. Lorsque, outre ceci, des fentes axiales sont prévues dans les tétons de fixation, on obtient pour ces tétons une certaine élasticité pour le montage ce qui facilite leur introduction dans les ouvertures de ventilation. I1 est particulièrement avantageux que le support annulaire soit en une matière métallique moulée ou en un produit synthétique résistant à la chaleur. En particulier, lors de l'utilisation d'une matière synthétique résistant à la chaleur, pour le support annulaire, les problèmes d'isolation entre les têtes de bobines et le support disparaissent, car la matière synthétique est en mème temps isolante. Pans les dessins est représenté un exemple de réalisation de l'objet de l'invention simplifié et partiellement en perspective. On voit: Figure 1, une coupe de la tête de bobine avec le support annulaire fixé au'rotor, Figure 2, une vue en perspective du support annulaire fixé au paquet de tôles du rotor, Figure 3, un paquet de toles de rotor avec par exemple six ouvertures de ventilation, Figure 4, une représentation de détail d'un téton de fixation. Pans la figure 1, 1 désigne un arbre de rotor sur lequel est monté un paquet 2 de tôles de rotor avec bobinages 3 en place. Les têtes de bobines 4 constituées par les enroulements 3 sont soutenues par le support annulaire 5, à la surface interne duquel sont disposées des nervures 9 de raidissement pourvues de tétons de fixation 6 présentant des percages axiaux 14, nervures dans lesquelles se trouvent des canaux 15, le support ayant par exemple ici la forme d'un tronc de cône. Le support annulaire 5 est fixé, au moyen des tétons de fixation 6 présentant les perçages axiaux 14 et faisant partie des nervures raidisseuses 9, dans les ouvertures 7 de ventilation-du paquet de tôles de rotor 2. La figure 2 montre à nouveau l'arbre de rotor repéré 1 sur lequel est monté le paquet de tôles 2 de rotor, avec encoches de bobinages 8, dans lesquelles les bobinages (non représentés) seront placés. Dans les ouvertures de ventilation 7 est fixé,- au moyen des tétons de fixation 6, qui font partie des nervures de raidissement 9 du support annulaire 5, ce support 5 au paquet de tales de rotor 2. Le support annulaire 5 présente entre les nervures raidisseuses 9, des fentes axiales 10, régulièrement réparties, d'une longueur déterminée, qui assurent une admission parfaite de l'air de refroidissement aux ouvertures de ventilation 7 du paquet 2 de tôles de rotor. Dans les nervures raidisseuses 9, sont pratiqués des canaux 15 dans lesquels débouchent les per çages axiaux 14 des tétons de fixation 6, ce qui rend possible une pénétration de l'air de refroidissement dans les ouvertures de ventilation 7 du paquet de tôles de rotor, dans lequel sont adaptés les tétons de fixation 6 du support annulaire 6. La figure 3 montre, dans le paquet de tôles du rotor 2 avec ses encoches de bobinage 8 et un alésage 11 pour l'arbre de rotor (non représenté), les ouvertures de ventilation 7 dans lesquelles pénètrent les tétons de fixation 6 du support annulaire 5, tétons se trouvant sur les nervures raidisseuses 9. D'après le dessin de détail d'un téton de fixation (figure 4), on peut clairement voir la disposition des rainures radiales de retenue 12, qui viennent en prise dans les ouvertures de ventilation 7 du paquet de toles de rotor 2, ainsi qu'une fente axiale 13 rendant possible une compression, et par suite une certaine élasticité, du téton de fixation 6 pendant le montage. Les repères de la figure 7 sont valables pour les me mes pièces dans les figures 2, 3 et 4. Par la constitution suivant l'invention d'un support de têtes de bobines avec les nervures raidisseuses 9 et les tétons de fixation 6 qui y sont disposés, il est possible, d'une façon simple et sans usinage complémentaire de l'arbre du rotor ou du paquet de tôles de rotor, de soutenir les têtes de bobines. R s V s N X I a A ? I 0 N S REVENLI OÂTI ON S 1.- Support de têtes de bobines pour rotors de machines électriques, constitué par un appui annulaire cylindrique ou conique, caractérisé en ce que le support annulaire-(5) présente à sa périphérie interne des nervures raidisseuses (9) pourvues de tétons de fixation (6), qui s'adaptent dans les trous de ventilation (7) pratiqués dans le paquet de tôles de rotor (2). 2.- Support de têtes de bobines suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'entre les nervures raidisseuses (9) du support annulaire (5), sont pratiquées des fentes axiales (in). 3.- Support de têtes de bobines suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'à la surface extérieure des tétons de fixation (6) sont pratiquées des rainures radiales (12) de retenue. 4.- Support de têtes de bobines, suivant l'ensemble des revendications 1 et 3, caractérisé en ce que dans les tétons de fixation (6) sont pratiquées des fentes axiales (13). 5.- Support de têtes de bobines suivant l'ensemble des revendications 1 et 3, caractérisé en ce que les tétons de fixation (6) présentent des perçages axiaux (14) débouchant dans des canaux (15) dans les nervures raidisseuses (9). 6.- Support de tetes de bobines suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le support annulaire (5) est en une matière métallique moulée. 7.- Support de tëtes de bobines suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le support annulaire (5) est en une matière synthétique résistant à la chaleur.