Brevet FR2270707A1 — publié le 19751205

La présente invention, due à Voldemar Voldemarsvich APSIT, Lev Eduardovich DOMBUR, Yan Yanovich LUTSAVS, Vladislav Alexandrovich PUGACHEV, Mikhail Ivanovic-hSCHUKIN ,Sauljus Antanovich DIRZHIS, Pizzas Ionovich KAROSAS, Algis Vladislavovich PASHTU KAS et Leonid Borisovich KHLAVNOVICH, concerne la technique de 1'électricité et plus précisément la construction de machines à inducteur sans contacts, et vise un perfectionnement du dispositif de fixation de l'enroulement d'excitation. Présentant une série d'avantages, les machines à inducteur sont largement utilisées, comme source d'alimentation à fréquence moyenne et à frequence élevée, dans divers domaines de l'industrie électrique actuelle. Parmi les diverses variantes d'exécution des machines à inducteur sans contacts, celles qui présentent les meilleur caractéristiques, quant au poids et aux dimensions, sont les machines à deux paquets avec enroulement d'excitation situé sous l'enroulement d'induit dans l'intervalle existant entre les paquets du rotor. Ces machines ontoependant un défaut sérieux, qui freine la généralisation de leur emploi et qui consiste dans la complication de la technologie de la préparation et du montage de ces machines et dans le peu de sécurité du système de fixation de l'enroulement d'excitation. Par exemple, dans toute une série de variantes connues- l'enroulement d'excitation est suspendu sous l'enroulement d'induit, entre les paquets du rotor, au moyen de goujons traversant l'enroulement d'induit et se fixant dans le bâti. Dans de telles constructions, le montage et le démontage des machines est très compliqué et, dans le sens axial, la fixation de l'enroulement d'excitation est peu sûre. Dans une autre variante connue, la fixation de l'enroulement d'excitation est assurée par l'ensemble comprenant les éléments suivants : un anneau à nombreuses nervures, qui fixe la carcasse de l'enroulement d'excitation sur sa périphérie dans le sens radial; une carcasse ouverte d'un côté latéral pour ltempla- cement de l'enroulement et sa mise en capsule, pourvue d'un épar lement circulaire sur sa périphérie pour limiter les déplacements axiaux de la carcasse dans une direction; et des éléments-d'arrêt radiaux, fixant l'enroulement d'excitation dans l'autre direction axiale. Les défauts principaux de cette construction sont: -la difficulté du processus de préparation de l'anneau nervuré et de la carcasse; -le peu de sécurité de la fixation des éléments d'arrêt qui limitent le déplacement axial de l'enroulement; -l'impossibilité d'utiliser ce système en cas de ventilation interne des machines, du fait que l'anneau denté et la carcasse de l'enroulement d'excitation empêchent le passage de l'air entre les paquets; -le peu de commodité de l'assemblage. A la base de l'invention se trouve l'idée de la création d'une machine à inducteur où la fixation de l'enroulement d'excitation se ferait de façon simple, sûre et hautement technologique. Le problème est résolu par le fait que, dans la machine à inducteur proposée qui comporte: un bâti, auquel sont fixés au moins deux paquets de tôles d'acier magnétique de stator portant un enroulement d'induit commun, un rotor à pôles saillants dont le nombre de paquets qui le constituent correspond à celui du stator et un enroulement d'excitation exécuté sous la forme de bobines annulaires immobiles dont chacune est placée sous l'en- roulement d'induit et entre les paquets du rotor, dans une carcasse fixée au bâti au moyen d'éléments de fixation, selon l'invention, les éléments de fixation sont exécutés sous la forme de supports prismatiques fixés au bâti et répartis régulièrement sur le pourtour de sa surface intérieure, et la carcasse est constituéé par un ou deux flasques embrassant la bobine de l'enroulement d'excitation et fixés aux extrémités des supports prismatiques déterminant la position de l'enroulement dans les directions radiale et axiale. I1 est important que chaque flasque soit exécuté sous la forme d'un disque avec une ouverture centrale et une surface annulaire réalisée suivant l'ouverture centrale pour recevoir les bobines de l'enroulement d'excitation; le disque ayant, à sa partie périphérique, une série de trous pour sa fixation aux supports prismatiques et, entre ces trous, étant pratiqués des passages pour la circulation de l'air de refroidissement. Ci-dessous, nous donnons une description plus détaillée d'un mode de réalisation de la machine à inducteur, avec renvoi aux dessins annexés: La figure 1 représente la machine à inducteur avec dispositif de fixation de l'enroulement d'excitation exécuté conformément à l'invention (coupe longitudinale); la fig.2 est une coupe de la fig.1 suivant II-II; la fig.3 est une coupe de la fig.1 suivant III-III; la fig.4 représente un flasque de fixation de la bobine annulaire de l'enroulement d'excitation, conformément à l'inven- tion; la fig.5 est une coupe de la fig.41 suivant V-V; la fig.6 illustre un second mode de réalisation de l'invention pour la fixation de l'enroulement d'excitation. La machine à inducteur comporte: un bâti 1 (fig.1, 2 et 3) dans lequel sont fixés deux paquets 2 du stator, qui sont des empilages de tôles d'acier magnétique, fixés à l'aide de bagues d'arrêt 3 au bâti 1. Un enroulement d'induit commun 5 est posé dans des encoches 4 des paquets 2 du stator. Au bâti 1 sont fixés, au moyen de goujons 6, deux supports de paliers 7 en métal nonmagnétique, par exemple, en silumine. Dans les supports de paliers 7 et des paliers 8 tourne un arbre 9; sur ce dernier sont fixés dieux paquets dentés 10, Il constituant un rotor à poles saillants, qui sont des empilages de tôles d'acier magnétique. Le paquet 10 du rotor, ainsi qu'une douille métallique 12, sont montés à la presse sur l'arbre 9 et retenus par une bague d'arrêt 13. Le paquet 11 du rotor ainsi qu'une douille métallique 14, sont montés sur l'arbre 9 avec ajustement glissant et sont amovibles pour la commodité de montage et de démontage; pendant le service ils sont retenus sur l'arbre 9 par un écrou d'arrêt 15. Sur l'arbre 9 il est monté un ventilateur 16; des paliers à roulements 8 sont protégés par des couvercles 17. L'enroulement d'excitation est exécuté sous forme d'une bobine annulaire 18 placée à demeure sous l'enroulement d'induit 5, entre les paquets 10 et Il du rotor à pôles saillants. La bobine annulaire 18 de l'enroulement d'excitation est isolée à la micanite ( en ruban) 19 et est placée dans une carcasse composée de deux flasques identiques 20 qui embrassent la bobine 18 à ces extrémités. Les flasques 20, fig.4, sont fabriqués en métal non magnétique avec ouverture centrale 21 et une surface annulaire 22 (fig.5) sur laquelle est placée la bobine 18 de l'enroulement d'excitation. Suivant le cercle extérieur du flasque 20 sont prévus des trous 23 pour sa fixation et entre ces trous il y a des échancrures 24 formant des fentes pour le passage-de l'air de refroidissement de la bobine d'excitation, soufflé par le ventilateur 16. Les flasques 20 sont fixés au moyen des vis 25 (fig.1) aux extrémités des supports prismatiques 26 répartis sur la surface interne du bâti 1. Les supports 26 sot disposés entre les paquets 2 du stator et passent dans l'espace entre les sections de l'enroulement d'induit. La fixation des supports 26 au bâti 1 se fait au moyen de vis 27 ou par soudure En prenant la longueur des supports 26, à leur base et dans le sens axial, égale à la distance entre les paquets 2 de la masse magnétique du stator, les supports peuvent servir en même temps d'entretoises fixant exactement la position des paquets 2 du stator dans le bâti- 1. La largeur des supports 26 (fig.2 et 3) n'est pas supérieure à la-largeur des dents de la masse magnétique du stator et, en hauteur, ils ne dépassent que de très peu vers l'intérieur de l'alésage des paquets 2 du stator; de cette façon ils n'empêchent pas la pose de l'enroulement d'induit 5 dans les encoches 4 des paquets de tôles magnétiques du stator. A la fig.6, on a montré une variante de la carcasse pour la bobine 18 de l'enroulement d'excitation, cette carcasse ne comportant qu'un seul flasque 20. Le flasque 20 est aussi exécuté sous forme d'un disque, mais la surface 28 qui reçoit l'en- roulement 18 dépasse quelque peu la longueur axiale de la bobine 18. Dans ce cas, la surface 28 comporte une gorge annulaire pour y placer une bague d'arrêt 29 qui fixe la bobine annulaire 18. La fixation d'un tel flasque 20 au support prismatique 26 s'effectue de la même façon que dans la variante précédente. Ainsi donc la machine à inducteur qui fait l'objet de l'invention, et où l'enroulement d'excitation est fixé de la façon décrite ci-dessus, avec renvoi aux dessins annexés,possède les avantages suivants. La simplicité technologique du processus de préparation et du montage du dispositif de fixation de l'enroulement d'excitation est atteinte par l'emploi de supports prismatiques de configuration peu compliquée, de flasques ou de brides de serrage obtenues par découpage, de vis et de boulons, standards etc... On augmente ainsi la solidité et la sécurité de fixation de l'enroulement d'excitation. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède,l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. -REVENDICATIONS 1.- Machine à inducteur comportant un bâti auquel sont fixés au moins deux paquets statoriques avec un enroulement d'induit commun, un rotor pôles saillants dont le nombre de paquets correspond au nombre de paquets du stator et un enroulement d'excitation, ce dernier exécuté sous la forme de bobines annulaires immobiles placées chacune sous l'enroulement d'induit entre les paquets du rotor à pôles saillants, dans une carcasse fixée au bâti par des dispositifs de fixation, caractérisée en ce que ces dispositifs sont réalisés sous forme de supports prismatiques répartis régulièrement sur le pourtour de -la surface intérieure du bâti/tandis que la carcasse est composée d'un ou dedeux flasques qui embrassent la bobine de l'enroulement d'excitation et sont fixés aux extrémités des supports déterminant les positions radiale et axiale de l'enroulement d'excitation; ; 2. Machine à inducteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que chaque flasque 20 est réalisé sous la brme d'un disque avec une ouverture centrale et une surface annulaire, concentrique, sur laquelle se place la bobine annulaire de l'en- roulement d'excitation, alors que sur la périphérie du disque se trouvent des trous pour la fixation du disque auxdits supports prismatiques et qu'entre les trous sont prévus des échancrures formant des fentes pour le passage de l'air de refroidis- sement.