Brevet FR2324144A1 — publié le 19770408

L'invention concerne un dispositif de refroidissement du circuit magnétique statorique d'une machine électrique axe horizontal. Elle s'applique particulierement à de gros alternateurs. Il est connu de refroidir le circuit Tlagnétique statorique en menageant, entre deux tôles de ce circuit un intervalle juste suffisant pour permettre d'y introduire un tube de cuivre parcouru par un fluide de refroidissement, généralement de l'eau. Ces tubes ont un parcours plus ou moins sinueux situe entièrement dans un petit secteur angulaire vu a partir de l'axe de la machine. Lorsque I lton construit des-alternateurs de puissances de plus en plus grandes, il apparait difficile de placer ainsi, dans chaque intervalle entre toles, un nombre de tubes aussi grand qu'on le souhaiterait. ne plus, les entrées et les sorties de ces tubes sont réparties tout autour du circuit magnétique. Or ces entrées et ces sorties constituent des zones particulièrement delicates ou les reparations sont nécessaires plus souvent qutailleurs. Ces renarations sont mal commodes. La présente invention a pour but le réalisation d'un dispositif de refroidissement du circuit magnétique statorique d'une machine électrique tournante à axe horizontal pemettant dobtenir une puissance de refroidissement particulièrement grande et rendant plus facile l'accès aux entrées et sorties des tubes de refroidissement. Elle a pour objet un dispositif de refroidissement du circuit magnétique statorique d'une machine électrique tournante a axe horizontal comportant : - des tubes disposés dans un intervalle ménage entre deux tôles du circuit m gne- tique statorique, les plans de ces tôles étant perpendiculaires à l'axe de rotation horizontal, de la machine, les entrées et sortie de ces tubes étant ploctles à la périphérie de ce circuit magnétique, - et des moyens pour faire circuler un fluide de refroidissement dans ces tubes, caractérisé par le fait que chacun desdits tubes tourne dans ltépaisseur du circuit magnétiuqe statorique, autour de la cavité axiale ménagee dans ce circuit pour contenir le roter, entrée et la sortie du tube etant placées au bas de ce circuit magnétique. A l'aide des figures schematiques I à 3, ci-jointes, on va décrire ci-après, - titre non limitatif un mode de mise en oeuvre de l'invention. Les éléments qui se correspondent sur plusieurs de ces figures y sont designs par les mêmes signes de reference. La figure I représente une vue d'un dispositif selon l'invention en coune nar un plan perpendiculaire à l'axe de la machine. Ia figure 2 représente une vue du même dispositif en coupe nar un nlan A vertical parallèle a l'axe horizontal de la machine et passant par un disque de refroidissement. La figure 3 représente une vue simplifiez du même dispositif en couDe par le plan de la figure I à plus petite échelle. Le rotor de la machine n'est pas représenté sur ces figures. Sur la figure 1, l'axe de la machine est supposé situé au dessus du dessin. Le circuit magne tique statorique 2 est constitue par un empilement de tôles ferromagnetiques maintenu notamment à l'aide de clavettes telles que 3 et 4 parallèles à l'axe. Il porte sur sa surface interieure, des barres d'enroulement 5. Pans le plan de la figure il a la forme generale d'une couronne circulaire. Le disque de refroidissement selon l'invention occupe à peu près toute la surface de cette couronne circulaire, sauf la partie la plus intérieure qui comporte des nièces 6 destinées e la fixation des bornes d'enroulement. Il est constitue par 21 tubes tels que 8 dont la partie intermadiaire fait un cercle presque complet autour de l'axe de la machine, dans l'épaisseur du circuit magnétique statorique. Les cercles formes par ces 21 tubes sont concentriques, les tubes se touchant les uns les autres de telle sorte qu'ils occupent à peu pres tout l'intervalle ménagé entre les telles. Ces tubes sont constitues de cuivre, éventuellement allié pour augmenter sa résistance électrique, ou vernis pour augmenter les résistances électriques de contact. Les parties extrêmes de ces tubes sont verticales et raccordent les parties intermédiaire à des boîtes d'alimentation tubulaires d'entrée 10 et de sortie 12 qui sont disposées horizontalement et oerpendiculairement à l'axe de la machine sous le circuit magnétique statorique. Ces deux boîtes sont placées à la meme hauteur et décalées l'une par rapport à l'autre dans la direction longitudinale de la machine. La botte de sortie 12 ntest pas représentée sur la figure 1. Elles ont une ealsseur de paroi plus grande n leur partie supérieure de manière que la fixation des tubes dans des trous verticaux percés dans la paroi puisse se faire nar une brasure de longueur accrue. On diminue ainsi les risques de fuites. Deux tubes 9 adjacents se raccordent, à leurs extrémités voisines, l'un à la boîte d'entrée 10, l'autre à la boîte de sortie 12, de maniere que les sens de circulation de l'eau soient opposés. La température du circuit magnétique est ainsi rendue plus homogène. Deux collecteurs tubulaires sont disposés parallèlement à l'axe de la machine au voisinage des deux extrémités des boîtes 10 et 12. L'un est un collecteur d'entree 14 raccordé, par l'intermédiaire d'une bride 15 isolée électriquement, à plusieurs boîtes d'entrée telles que 10. T'autre représenté seulement sur la figure 3, est un collecteur de sortie 16 raccordé de même à plusieurs boîtes de sorties telles que 12. Le circuit magnétique est en effet refroidi par plusieurs disques de refroidissement identiques répartis dans la longueur du circuit magnétique statorique. Il est clair que cette disposition permet un accès facile, par le bas, à toutes les zones de raccordement susceptibles de provoquer des fuites. De plus, en cas de fuite, l'eau ne risque pas de couler sur la machine. enfin, il est aisé de disposer un grand nombre de tubes dans chaque disque de refroidissement de maniere à assurer un refroidissement énergique. Quant à la construction du dispositif, elle est remarquablement simple. L'ensemble de la machine est contenu dans une enceinte 18 (figure 3) qui est pourvue à sa partie inférieure, sous les boîtes 10 et 12 et les collecteurs 14 et 16 d'une cuvette amovible 20 qui fait saillie vers le bas et qui, en cas de fuite, recueille l'eau qui stest échappée. Cette cuvette est suffisamwent large pour permettre à un homme de venir réparer un raccordement sans avoir à ouvrir l'enceinte 18. REVENDICATIONS 1/ Dispositif de refroidissement du circuit magnétique statorique d'une machine électrique à axe horizontal conportant - des tubes (8) disposés dans un intervalle néna-rée entre deux toiles du circuit monétique statorique (2), les plans de ces tôles étant nerendiculaires à l'axe de rotation horizontal de la machine, les entrées et sorties de ces tubes étant placées a la périphérie de ce circuit magnétique et des moyens pour faire circuler un fluide de refroidissement dans ces tubes, caractérisé nar le fait que chacun desdits tubes (8) tourne dans l'épaisseur du circuit magnétique statorique (2), autour de la cavité axiale ménagée dans ce circuit pour contenir le rotor, 1' entrée et la sortie du tube (8) étant placées au bas de ce circuit magnétique. 2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que plusieurs tubes (8) sont disposés dans chacun desdits intervalles entre tôles en formant un disque de refroidissement, les parties intermédiaires de ces tubes formant sensiblement une succession de cercles coplanaires concentriques autour de l'axe de la machine, les parties extremes de ces tubes étant sensiblement verticales et raccordant les extrémités desdites parties intermédiaires à des bottes d'alimentation d'entrée (10) et de sortie (12) qui s'étendent horizontalement et perpendiculairement à l'axe de la machine au-dessous du circuit magnétique staterinue (2). 3/ Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait qu'il comnorte plusieurs disques de refroidissement répartis dans la longueur du circuit magnétique statorique, un collecteur d'entrée (14) et un collecteur de sortie (16) étant disposés parallèlement à l'axe de la machine sous le circuit magnétique (2), et raccordés respectivement à plusieurs desdites boîtes d'entrée (10) et de sortie (12), avec isolement électrique (15) entre ces boîtes (10, 12) et ces collecteurs (14, 16). 4/ Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait qu'il comporte une cuvette allongée (20) au-dessous desdites boîtes (10, 12) et collecteurs (14, 16) et disposée en continuité avec ltenceinte (18) de la machine, en saillie vers le bas, selon la longueur de la machine. 5/ Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que ladite cuvette (20) est amovible et assez large pour le passage d'un homme.