Brevet FR2497020A1 — publié le 19820625

La présente invention se rapporte à une rainure pour un rotor à cage de machines asynchrones à champ tournant qui est ouverte en direction de l'entrefer et ne présente pas de barrette de dispersion. Dans les rotors à cage d'écureil des machines asynchrones à champ tournant du type précité, les barreaux conducteurs arrivent au niveau de la surface du rotor et sont isolés des parois de la rainure soit par un revate- ment en forme de U comprenant des substances isolantes de surface soit par application superposée en couches de ltensemble de tales formé de tales dites porteuses ou de remplissage ( brevet Allemand 101 898 du 9/11/1957 ).Dans les deux cas, les rotors sont soumis à un traitement par imprégnation ou par application goutte à goutte avec des laques isolantes thermiquement très résistantes, si bien que les barreaux ne sont pas fixés uniquement mécaniquement dans les rainures mais que l'on obtient par ailleurs, une autre amélioration de la séparation galvanique des flancs des barreaux par rapport aux parois de la rainure. Par l'isiation précitée des barreaux uniquement, on ne peut lutter quepartiellement contre la formation d'un courant transversal extrêmement gênant et contre les pertes supplémentaires qui en résultent. Si l'on rectifie le rotor au tour pour obtenir l'entrefer nécessaire, l'isolation mécanique des barreaux qui n'est pas stable, est comprimée par les copeaux et par l'encrassement de la matière conductrice relativement molle, on crée une jonction galvanique entre l'enroulement du rotor et le paquet de tôles sous forme de couches de surface conductrices d'extension et d'épaisseur différentes.La conductivité transversale ainsi crééeiztensifie la formation de courant transversal justement à l'emplacement où ce courant transversal a des répercussions particulièrement dsavantag pendant le comportement dynamique de la machine, étant donné que l'action poursuivie par l'effet pelliculaire est, par cette mesure, largement supprimée.Les courants des barreaux quittent les barreaux et s'écoiilent en direction ae la chute de potentiel la plus forte par l'intermédiaire du paquet de t8is. Ils provoquent des modifications dans la courbe du moment de rotation qui, dans la mesure où elles résultent de courants transversaux de l'onde fondamentale de travail, ont des répercussions d'autant plus désavantageuses quele rapport de la résistance de l'anneau de cout circuit à la résistance du barreau est important. Le fer du rotor sert à cette occasion de chemin parallèle verve la bague de court circuit si bien que la résistance effective de la cage pour le courant d'oscilla tion fondamentale du rotor est diminuée et que sa réactance est augmentée en raison de la grande perméabilité du fer. En conséquence, lors du contrôle des machines, lg lescourants de court circuit calculés sont en partie largement dépassés et par contre les moments d'attraction calcules ne sont pas atteints puisque les courants sortant des barreaux sont éliminés pour la formation du moment de rotation. Des inconvénients analogues provoqués par les oscillations harmoniques du courant résultant des flux d'ondes harmoniquoe de ltenroulement du stator, se produisent et se manifestent sous forme de pertes supplémentaires et de moments de robation d'ondes harmoniques asynchrones.Comme on le sait, les premières sont proportionnelles au carré des courants qui les produisent et entrainent une augmentation non négligeable de l'échauffement de l'enroulement du stator tandis que les moments de rotation d'ondes harmoniques provoquent souvent des phénomènes d'affassement dans la courbe caractéristique du moment de rotation , qui ont de lourdes conséquences. -D'autre part, des courants transversaux en raison de leur formation totalement asymétrique, provoquent une formation de bruit importante, plus particulièrement lorsque le rotor est alimenté à des fréquences élevées, comme ceci est le cas lors d'un freinage par courant oEçosé ou de freinage assuré parm générateur de moteurs à inversion de pâles. Un autre inconvénient des r t rSpnieniztuncourfft transversal réside dans le fait que par suite de la contrainte thermique alternée à laquelle sont esposés de manière Rrticulièrement forte les moteurs en opération intermittente, au niveau de la surface du rotor, les barreaux s'isolent avec le temps, vis à vis du paquet de tôles, par suite de l'oxydation et de la formation de calamine. En raison de ce processus d'isolation qui est également connu comme vieillissement, la résistance de la cage augmente et les caractéristiques du moteur subissent une modification analogue à celle que l'on constate avec les rotors à'roues collectrices du fait de l'augmentation de la résistance de l'induit. La présente invention a donc pour but de configurer les rainures de rotor du type précité de telle manière que lors de la rectification au tour du rotor, les jonctions conductrices de surface entre les barreaux et le paquet de tôles soient évitées et que par conséquent les effets désavantageux mentionnés plus haut de cette conductivité transversale soient empêchés. Conformément à l'invention, ce but est obtenu par le fait que les dents du rotor présentent une partie chanfreinée dans leur portion immédiatement adjacente à l'entrefer. Grâce à cette partie chanfreinée, entre les barreaux isolants et les dents du paquet de tôles, on crée un écartement qui ne peut être surmonté à la manière d'un pont ni par la déformation des dents qui réste du processus de déformation par tournage, ni par les copeaux de tournage eux-m8ffies, l'isolation des flancs du conducteur constituant un facteur as sécurité supplémentaire. Par l'utilisation d'une rainure de rotor conforme à l'invention, par rapport au mode de réalisation connu jusqu'à présent, on obtient une augmentation du facteur de qualité de 15 à 20%, on évite la modification des caractéristiques du moteur par l'influence des courants transversaux et on supprime les sources de bruits supplémentaires de même que lton empêche l'échauffement supplémentaire de l'enroulement du stator. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaitront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence à un dessin schématique annexé donné uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lequel la figure unique montre la partie supérieure de la rainure d'un rotor conforme à l'invention. Comme le montre le dessin, dans la rainure on a disposé un conducteur 1 qui est entouré par une isolation 2. Les flancs 3 et 4 des dents présentent à proximité immédiate de l'entrefer de la machine, des parties chanfreinées 5 et 6. REVENDICATION 1. Rainure pour rotor à cage de machines asynchrones à champ tournant, ouverte en direction de l'entrefer et ne comprenant pas de barrette de dispersion, caractérisée en ce que dans la zone immédiatement adjacente à ltentrefer de la machine, les dents (3,4) du rotor présentent une partie chanfreinée (5, 6).