Brevet FR2297510A1 — publié le 19760806

L'invention concerne un stator de machine électrique et plus particulièrement de turbo-alternateur de grande puissance. On sait que les enroulements statoriques des alternateurs sont sou ils dans les têtes de bobine a des efforts considérables en cas de court-circuit et qu'il est nécessaire de prévoir un système de fixation des têtes de bobine tres efficace, tel que celui obtenu en liant individuellement les têtes de bobine à des anneaux supports ou en les serrant par groupes entre deux supports radialement interne et externe, de manière a former des ensembles rigides eux-mêmes solidement fixes à la carcasse de la machine. On a trouve, suivant la presente invention, que lton pouvait realiser une fixation des têtes de bobine plus robuste et résistant mieux aux efforts de courtcircuit que les fixations précédemment utilisées et permettant, en outre, d'assurer une meilleure répartition du flux magnétique. La presente invention a, ainsi, pour objet un stator de tachine électrique comprenant un circuit magne tique annulaire et des enroulements ayant des portions rectilignes situées a la partie radialement interne du circuit magnétiqde, et des cestes de bobine situées de part et d'autre du circuit magnétique, caractérisé en ce que ledit circuit magnétique comporte, de chaque côté, un prolongement axial à diamètre interne progressivement croissant, en ce que les têtes de bobine sont, de chaque côté du circuit wagnetique, reunies en un bloc, et en ce que ce bloc s'appuie radialement contre le prolongeient axial situé du seme cote. Ainsi, toutes les tétés de bobine situées d'un sise côté du circuit magnétique sont tenues ensemble et supportes par un même support. Les prolongements axiaux du circuit magnétique peuvent notaient être constitués par des paquets de tôles Dagnetiques dont le diamètre interne varie d'un paquet au suivant en forment des gradins. Les têtes de bobine situées d'un côté du circuit magnétique sont avantageuse- ment agglomérées en un bloc au moyen d'une résine synthétique. Ce bloc peut notamment être constitué en plaçant les têtes de bobine entre un tube isolant de forme générale conique, radialement interne, et un tube isolant de forme generale conique, radialement externe, et en remplissant avec une resine synthétique ltespace compris entre ces deux tubes isolants. Le deplacement relatif axial des têtes de bobine et de la carcasse de la machine est rendu possible en prevoyant un glissement axial des blocs des têtes de bobine sur les prolongements axiaux. Pour cela, l'invention prevoit que des logements axiaux en forme d'encoches sont ménages dans les prolongerents axiaux et que les blocs des tettes de bobine portent des barreaux isolants qui s'appuient radialement dans ces logements et peuvent y coulisser axialement. En se référant aux figures schématiques ci-jointes, on va décrire un exe ple. donne a titre non limitatif, de mis; en oeuvre de l'invention. La figure 1 représente une coupe axiale partielle d'un stator de turboalternateur. La figure 2 représente, à plus grande échelle, une portion de cette coupe dans la région d'une tête de bobine. La figure 3 représente une coupe transversale partielle de la région d'appui d'un bloc de têtes de bobine. La figure 4 représente une vue en perspective d'un barreau utilisé pour l'appui des blocs de têtes de bobine. Sur la figure 1, une carcasse 1 de turbo-alternateur porte un circuit magnétique 2 recevant les parties rectilignes 3 d'enroulement dont les extrémités forment des têtes de bobine 4 et 5. Le circuit magnétique 2 comporte deux prolongements axiaux 6 et 7 constitués, comme le circuit magnétique 2, par des empilements de tôles magnétiques, mais présentant un alésage 8, 9 dont le diamètre va en croissant en stéloignant du circuit magnétique 2. Comme on le voit mieux sur la figure 2, les empilements de tôles des prolongements axiaux 6 et 7 forment des paquets tels que 10, 11, 12 dont les diamètres de l'alésage 13, 14, 15 croissent d'un paquet au suivant en formant des gradins. Les paquets de tôles formant les prolongements axiaux 6 et 7 sont serrés entre eux et contre le circuit magnétique 2 et tenus en place par des plateaux 16 et des clavettes '17, de maniera connue pour les circuits magnétiques en général. Ces prolongements axiaux 6 et 7 sont munis, de place en place sur leur périphérie interne, de logements axiaux constitués par des encoches 18 dont on peut voir la répartition sur la figure 3. Le fond de ces encoches donne à ces logements un profil en gradin visible en trait pointillé sur la figura 2. Un amortisseur en cuivre 19 évite des courants de circulation dans les plateaux 16. Lors de la fabrication, un premier tube isolant 20 en forme de cône, constitué en un matériau stratifié a base de fibres de verre et de résine époxy, est mis en place contre chacun des prolongements axiaux 6 et 7. Ce tube 20 ntest pas lui-même en contact avec le prolongement axial correspondant, mais il porte, comme le montre la figure 3, des barreaux isolants 21, fixés au moyen de goupilles 22, qui stengagent dans les encoches 18.Ces barreaux épousant, sur la face qui vient radialément en contact avec une encoche 18, la forme en gradin du fond de 12enco- che, corne le montre la figure 4, un jeu axial étant prévu entre gradins des barreaux et gradins des prolongements axiaux pour permettre le déplacement axial du tube 20 par rapport au prolongement axial sur lequel il repose. Après mise en place du tube 20, l'enroulement 3, 4, 5 est posé de maniera connue, puis un deuxieme tube isolant 23, de forme générale conico-cylindrique, en un matériau stratifié a base de fibres de verre et de résine époxy, est appli qué contre les têtes de bobine. Des cales intermédiaires 24 ont été insérées entre les têtes de bobine et entre celles-ci et le tube 23 pour assurer leur maintien pendant la fabrication. Une étanchéité est prévue, par collage ou par l'insertion d1une piece d'étanchéité, aux extrémités 25, 26 des tubes 20, 23 qui viennent s'appliquer contre le circuit magnétique 2. On peut alors couler une résine synthétique 27, par exemple un caoutchouc silicone, dans'l'espace compris entre les tubes 20 et 21. Cette résine coulée 27 agglomère l'ensemble des têtes de bobine 4 ou 5 en un seul bloc. Du côté des têtes de bobine 5 sortent de ce bloc des tuyaux d'amenez et d'evacuation d'eau de refroidissement 28. Le tube 23 pourrait aussi se prolonger dans l'entrefer de la machine, et la résine coulée 27 agglomérerait, a la fois, les parties rectilignes 3 et les têtes de bobine 4, 5 de l1enroulaient. REVENDICATIONS 1/ Stator de machine électrique comprenant un circuit magnétique annulaire et des enroulements ayant des portions rectilignes situées a la partie radialement interne du circuit magnétique et des têtes de bobine situées de part et d'autre du circuit magnétique, caractérisé en ce que ledit circuit magnétique (2) comporte, de chaque côté, un prolongement axial (6, 7) à diametre interne progressivement croissant, en ce que les têtes de bobine (4, 5) sont, de chaque côté du circuit magnétique, réunies en un bloc, et en ce que ce bloc s'appuie radialement contre le prolongement axial situé du méme côté. 2/ Stator selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits prolongements axiaux (6, 7) sont constitués par des paquets de tôles magnétiques (10, 11, 12) dont le diamètre interne (13, 14, 15) varie d'un paquet au suivant, en formant des gradins. 3/ Stator selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que Ets têtes de bobine (4, 5) sont réunies en un bloc par agglomération au soyez dne résine synthetique (27), ou d'un élastomère polymérisable. 4/ Stator selon la revendication 3, caractérisé en ce que les têtes de bobine t4 5) de chaque côté du circuit magnétique (2) sont placees entre un tube isolant de forme générale conique (23) radialement interne et un tube isolant de forme générale conique (20) radialement externe, et en ce qu'une résine synthetique ou un élastomère polymérisable remplit l'espace compris entre ces deux tubes isolants. 5/ Stator selon ltune des revendications précédentes, caractérisé en ce que des logements axiaux an forme encoches (18) sont ménagés dans lesdits prolongenents axiaux (6, 7) et en ce que les blocs des têtes de bobine (4, 5) portant des barreaux isolants (21) qui s'appuient radialement dans ces logements (18) et peuvent y coulisser axialement.