Brevet FR2260216A1 — publié le 19750829

Dans les machines électriques synchrones, il est assez courant de réaliser sans épanouissements les piles saillants du rotor porteurs de l'enroulement inducteur, ce dont témoigne notamment l'ouvrage de Moeller~Werr Guide de l'électrotechnique11, vol. III, 3e édition, p. 42. On obtient de la sorte un espace interpolaire approximativement rectangulaire dans lequel on peut insérer de façon très simple les enroulements inducteurs en direction radiale. Dans cette disposition connue, l'enroulement inducteur remplit à peu près complètement les espaces interpolaires et y est maintenu par des cales de fermeture d'encoche.Mais cela rend plus difficile l'évacuation par simple refroidissement à l'air, dans la région des espaces interpolaires, de la chaleur produite dans les enroulements inducteurs. La présente invention a pour objet une machine électrique synchrone qui, tout en bénéficiant de l'avantage d'une introduction simple de l'enroulement inducteur en direction radiale, permette un refroidissement efficace de ce meme enroulement par de l'air dans les espaces interpolaires.Cette machine électrique synchrone, dont le rotor porte des p8les saillants sans épanouissements et dont les enroulements inducteurs sont fixés dans l'espace interpolaire par des cales de fermeture d'encoche, est caractérisée par le fait que les bobines des enroulements inducteurs sont formées chacune de conducteurs électriques plats dont les surfaces latérales sont parallèles aux parois des pâles et qui, soit isolément, soit assemblés en faisceaux, sont maintenus écartés les uns des autres à l'aide de peignes en matière isolante placés -sous les cales de fermeture d'encoche et sur le fond d'encoche de l'espace interpolaire. L'enroulement-de face- des conducteurs plats confère une très grande rigidité aux bobines inductrices, si bien que les peignes disposés sous la cale de fermeture d'encoche et sur le fond d'encoche de l'espace interpolaire suffisent à la fixation mécanique de l'enroulement à l'intérieur dudit espace, En outre, les peignes donnent ainsi naissance, entre les conducteurs plats isolés ou assemblés en faisceau, à des canaux de refroidissement de direction axiale dans lesquels l'air froid peut entrer, sur les surfaces frontales de la machine, pour les parcourir en direction axiale. On obtient de ce fait une évacuation efficace dz la chaleur produite dans les enroulements inducteurs. En outre, les bobines de ces enroulements n'ont besoin que d'une isolation entre spires, car les peignes en matière isolante assurent une suffisamment bonne isolation des conducteurs plats par rapport aux le du paquet de rotor ou aux cales, non magnétiques, de ferS meture d'encoche. 'invention sera mieux comprise a l'aide de la description détaillée d'un mode de réalisation pris comme exemple non limitatif et illustré par le dessin annexé, sur lequel la figure 1 est une coupe transversale partielle de l'empilage de t8les du rotor d'une machine élec trique la figure 2 est une vue de dessus partielle d'un des pâles saillants du rotor avec sa bobine inductrice selon l'invention. Les poules inducteurs feuilletés 2 du rotor 1 de la machine électrique synchrone considérée sont munis de plaques d'extrémité 4 sur leur surface frontale 3,mais ne comportent pas d'épanouissements. I1 en résulte qu'aussi bien les tôles formant le pôle 2 que les espaces interpolaires 5 ont une forme sensiblement rectangulaire. D'où l'avantage que les enroulements inducteurs 6 entourant les piles 2 sont très faciles à insérer et extraire en direction radiale. La conformation d'enroulement inducteur selon l'invention est applicable indépendamment du fait que tous les p8les 2 du rotor 1 ou un sur deux seulement, comme dans l'exemple ici considéré, soient munis d'un enroulement inducteur 6. Cet enroulement 6 consiste dans une bobine de conducteurs 7 en cuivre enroulés de ::f?ca en sorte que leur surface latérale soit parallèle aux parois des pales 2. I1 en résulte une grande rigidité dudit enroulement inducteur 6. tes c-onduc- teurs plats 7 sont assemblés en faisceaux, par exemple chacun de quatre spires, maintenus écartés les uns des autres par des peignes en matière isolante placés au fonQ d'encoche de l'es- pace interpolaire 5 et sous les cales, non magnétiques, de fermeture d'encoche 10 qui bouchent ledit espace 5.Entre les divers faisceaux de conducteurs plats de 1'enroulement inducteur 6, il se forme ainsi des.canaux de refroidissement 11 qui suivent un trajet axial dans l'espace interpolaire 5. Ils s'étendent, au-delà des espaces lnterpolaires 5, jusque devant les surfaces frontales 3 des pales 2, le long desquelles les divers faisceaux de la bobine de ltenroulement inducteur 6 passent ensuite les uns contre les autres afin de réduire le plus possible la saillie frontale de ce dernier. L'air de refroidissement pénètre sans difficulté dans cette zone des canaux axiaux-ll située devant le plan des surfaces frontales des piles 2 : il parcourt ensuite, dans la zone de l'espace interpolaire 5, les canaux de refroidissement entre peignes 9 jusqu a ce qu'il puisse en ressortir de l'autre c8té frontal de la machine. On obtient de la sorte, sur toute la longueur axiale des espaces interpolaires 5, une évacuation efficace de la chaleur dégagée dans les enroulements inducteurs 6. t V E N I C T I O N Machine électrique synchrone à rotor muni de pales saillants sans épanouissements dans laquelle les enroulements inducteurs sont fixés dans l'espace interpolaire par des cales de fermeture d'encoche, machine caractérisée par le fait que les bobines des enroulements inducteurs se composent chacune de conducteurs électriQues plats dont les surfaces latérales sont parallèles aux parois des pales et qui, isolément ou assemblés en faisceaux, sont maintenus écartés les uns des autres à l'aide de peignes en matière isolante placés sous les cales de fermeture d'encoche et sur le fond d'encoche de l'espace interpolaire.