Brevet FR2453524A1 — publié le 19801031

La présente invention concerne les machines électriques et, notamment, les procédés d'assemblage du noyau statorique d'une machine électrique dans son corps. Elle peut être surtout appliquée â de grosses machines électriques, en particulier, aux turbogénérateurs. Lors du fonctionnement d'une grosse machine électrique le noyau de son stator se déforme en raison de son interaction avec le champ magnétique du rotor en rotation. La déformation de la section transversale du noyau de stator a une forme d'une ellipse et dans le cas d'un turbogénérateur bipolaire elle tourne avec une fréquence égale au double de la fréquence de rotation du rotor en engendrant ainsi des vibrations radiale et tangentielle du noyau. Ces vibrations sont transmises au corps de la machine électrique et à la fondation, engendrent un bruit acoustique élevé et peuvent conduire à l'endommagement par fatigue des éléments de fixation du noyau dans le corps, du corps lui-même et des appareils et équipements installés sur la fondation à côté de la machine électrique. Aux fins de restreindre la transmission de vibrations du noyau statorique au corps et a la fondation, on prévoit une fixation élastique du noyau statorique dans le corps de la machine électrique. Dans la pratique mondiale de la construction électro-mé- canique on réalise de façon largement répandue la fixation du noyau etatorique de la machine électrique dans son corps au moyen de barres de serrage longitudinales flexibles attachées au noyau par des verrous du type "queue d'aronde ou en forme prismes rectangulaires, et assurant en même temps le serrage du noyau dans le sens axial. La flexibilité des barres de serrage est obtenue par le fraisage à travers ces derniers de fentes longitudinales divisant les barres en éléments élastiques et éléments de fixation du noyau. L'assemblage du noyau statorique de conception décrite cidessus dans le corps de la machine électrique est réalisé dans l'or- dre exposé ci-après (voir, par exemple, l'ouvrage de D.J. Blumen kranz et al. "Technologuia krupnogo electromashinostroenia" (Technologie de la grosse construction électromécanique), éditions Energia, Moscou, 1966, Ière partie p. 96-106). Les éléments élastiques des barres de serrage sont soudés ou boulonnés aux parois transversales du corps. On installe à une extrémité du corps une plaque de serrage du noyau, ensuite on fait l'assemblage de segments du noyau sur les éléments des barres assurant la fixation du noyau. Lesdits segments ont des rainures correspondantes pour les "queues d'aronde" des barres.Ensuite on procède au serrage des segments, on installe une seconde plaque de pression à l'autre extrémité du corps et on fixe les segments du noyau serrés ensemble avec la plaque de serrage au moyen d'écrous vissés sur des portions filetées réalisées aux extrémités des barres. L'inconvénient de ce procédé réside dans l'affaiblissement de la fixation des segments du noyau sur les barres au cours de l'exploitation de la machine électrique par suite de vibrations du noyau. Ledit affaiblissement se manifeste surtout dans la partie supérieure du noyau. La raison en est que les barres supérieures sont chargées insuffisamment par le poids du noyau car leurs déformations radiales dues au poids du noyau et à l'augmentation de son diamètre au moment du serrage sont dirigées dans des sens opposés et sont mutuellement compensées. La machine électrique étant en marche, la vibration provoque l'usure des surfaces en contact des queues d'aronde des barres dans les rainures du noyau, les écartements augmentent et les barres supérieures peuvent être complètement déchargées.Les barres supérieures déchargées peuvent osciller d'une façon autonome avec une amplitude importante et des chocs mutuels dans les rainures ce qui renforce le bruit et peut endommager les éléments de fixation du noyau statorique. L'invention vise à réaliser un procédé d'assemblage du noyau statorique d'une machine électrique dans son corps, assurant la réduction du niveau de bruit lors du fonctionnement de la machine électrique et l'augmentation de la fiabilité de la fixation du noyau statorique dans le corps grâce à un bon ajustement du noyau sur les barres de serrage flexibles attachées au corps. Elle a donc pour objet un procédé d'assemblage du noyau statorique d'une machine électrique dans son corps qui consiste à fixer au corps des barres de serrage flexibles possédant des éléments élastiques et des éléments de fixation du noyau, par leurs éléments élastiques, à assembler les segments du noyau sur les éléments desdites barres servant à la fixation du noyau, â presser les segments du noyau et à fixer ultérieurement les segments pressés sur les barres, caractérisé en ce qu'avant la fixation des barres de serrage flexibles sur le corps, on procède au serrage préalable de leurs éléments élastiques contre les éléments de fixation du noyau jusqu' obtenir un état de déformation élastique, au moyen d'éléments de serrage amovibles que l'on enlève après la fixation des segments du noyau sur les barres de serrage flexibles. Le procédé suivant l'invention d'assemblage du noyau statorique de machine électrique sur les barres de serrage flexibles serrées au préalable jusqu'à obtenir un état de déformation élastique assure un bon ajustement du noyau sur les barres car, après le retrait des éléments de serrage, les éléments élastiques des barres cherchent à se desserrer en créant un serrage permanent des barres contre le noyau. Ce bon ajustement du noyau sur les barres de serrage flexibles évite les jeux entre les barres et le noyau lors de la marche de la machine électrique ce qui réduit l'usure des barres et le bruit de la machine en marche. Une forme particulière d'exécution de l'invention sera maintenant décrite plus en détail en se référant aux dessins annexés dans lesquels - la Fig. 1 montre en coupe longitudinale le noyau stato rique de la machine électrique assemblé dans le corps de celle-ci - la Fig. 2 montre, å échelle agrandie une barre de ser rage flexible, selon l'invention, servant â fixer dans le corps le noyau statorique montré à la Fig. 1 ; et - la Fig. 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la Fig. 2. Un noyau statorique I (Fig.l) de la machine électrique est fixé dans le corps 2 au moyen de barres de serrage. élastiques 3 parallèles à l'axe du stator et réparties régulierement sur la surface extérieure du noyau I en vue d'assurer son pressage symétrique. Les barres de serrage 3 sont munies de fentes 4 fraisées à travers de celle-ci dans le sens longitudinal qui assurent ltélas- ticité des barres 3 et divisent chacune d'elles en un elément 5 de fixation du noyau, ou élément radial intérieur et un élément élas tigre, ou radial extérieur, 6. L'assemblage du noyau statorique I dans le corps 2 de la machine électrique est réalisé suivant l'invention de la façon sui vante. Tout d'abord, on procède à un serrage préalable des élément élastiques 6 des barres 3 contre les éléments 5 de fixation du noy jusqu'8 obtenir l'état de déformation élastique, en se servant d'e- léments de serrage amovibles. Dans le présent mode de réalisation de l'invention ces derniers se présentent sous la forme de boulons 7 (Fig.2) qui sont mis dans des orifices 8 spécialement percés dans les barres 3 et n'ayant le filet que dans la partie 5 de fixation du noyau de ces barres 3. Les éléments élastiques 6 des barres 3 fléchissent et se déplacent vers les éléments 5 de fixation du noyau. Afin d'assureur le serrage préalable des éléments elasti- ques 6 des barres 3 aux éléments 5 de fixation du noyau, on peut utiliser également d'autres éléments de serrage amovibles, par exemple, des serre-joints installés sur les parties latérales des barres 3 dans les zones des fentes 4. Dans ce cas il n'y a pas besoin de percer de trous filetés 8 dans les barres 3. Les barres élastiques 3 avec les boulons 7 mis en place sont fixées par leurs éléments élastiques 6 aux parois annulaires 9 (Fig. 1) du corps, 2, par exemple, au moyen d'équerres de liaison 10 et de soudures Il. Ensuite on installe à une extrémité du corps 2, sur les tronçons cylindriques d'extrémités 12 des barres pourvus d'un filetage, une plaque de serrage 13 et on la serre avec des écrous 14. Les éléments 5 des barres 3 servant d la fixation du noyau c sont pourvus sur toute la longueur des segments du noyau I (Fig.I), de verrous 15 (Fig.3) du type en "queue d'aronde1, faisant face à l'axe du stator et sur lesquels on assemble un certain nombre de segments du noyau I A l'autre extrémité du corps 2 on installe sur les filets 12 des barres 3 une seconde plaque de serrage 13, on procède au serrage définitif des segments du noyau I ensemble avec la plaque de serrage 13, par exemple, sous une pression spécifique de 17 å 20 2 kg/cm et on fixe sous la presse les segments du noyau I sur les barres 3 avec les écrous 14. Après cela les boulons 7 (Fig.2) sont dévissés des barres 3. Afin d'assurer l'accès aux boulons 7 dans le noyau assemblé I (Fig.I), les parois annulaires 9 du corps 2 sont munies de fenêtres 16. Une fois les boulons 7 sont enlevés, les barres 3 fixées aux parois 9 (Fig.I) du corps 2 cherchent à écarter les fentes 4 et à se déplacer en direction radiale vers l'axe du stator, de sorte que les éléments 5 des barres 3 fixant le noyau se serrent contre le fond de rainures (non représentées) des segments du noyau I sous les verrous "en queue d'aronde" 15 (Fig.3) et créent un bon ajustement I (Fig.I) sur les barres 3. Le bon ajustement du noyau I sur les barres 3 assure un travail régulier des barres 3 pendant l'exploitation de la machine électrique. L'effort de serrage des-barres 3 contre le noyau I et la flexion correspondante des éléments élastiques 6 des barres 3 sont choisis de façon, dtune part, à assurer une déformation élastique des éléments élastiques 6 des barres 3 et, d'autre part, à éviter le dégagement des barres 3 pendant 11 exploitation de la machine électrique. Donc, la déformation élastique préalable des éléments élastiques 6 des barres 3 réalisée avec les éléments de serrage amovibles 7 (Fig.2) jusqu'à la fixation des barres 3 dans le corps 2 (Fig.I), et l'enlèvement des presseurs 7 (Fig.2) après la fixation du noyau I (Fig.I) dans le corps 2, assurent un bon ajustement des barres 3 dans le noyau I ce qui exclut l'affaiblissement de l'ajustement du noyau I au cours de l'exploitation de la machine électrique et accroSt la fiabilité de cette derniere. L'exemple ci-dessus ne fait qu'illustrer l'invention sans la limiter et on peut apporter diverses modifications sans sortir de son cadre. REVENDICATION Procédé d'assemblage du noyau statorique d'une machine électrique dans son corps comprenant les étapes de fixation au corps de barres de serrage flexibles présentant des éléments élastiques et des éléments de fixation du noyau, par leurs éléments élastiques, d'assemblage des segments du noyau sur les éléments desdites barres servant a la fixation du noyau, de serrage des segments du noyau et de fixation des segments serrés sur les barres, caractérisé par ce qu'avant la fixation des barres de serrage flexibles sur le corps, on procède au serrage préalable de leurs éléments élastiques contre les éléments de fixation du noyau jusqu'd atteindre l'état de déformation élastique, au moyen d'élémentsde serrage amovibles à enlever après la fixation des segments du noyau sur les barres de serrage flexibles.