Brevet FR2513034A1 — publié le 19830318

STATOR POUit MACHINE ELECTRIQUE La présente invention se rapporte au domaine do 1' électrotechnique et plus pur tîculiîremnt, aux stators pour machines dlectriques. L'invention peut s' appliqu('.r surtout avantageusement aux turbo-alternateurs ou aux alternateurs hydrauliques. L'une des façons d'élever de la puissance d'une machine électrique, par exemple d'un turbo-alternateur, réside dans l'augmentation des dimensions de ses parties actives, ce qui conduit en fin de compte à l'augmentation de l'encombrement du turbo-alternateur pris dans son ensemble. La maçon la plus efficace d'élévation de la puissance d'un turbo-alternateur, sans pour cela provoquer un accroissement trop limortant de sonencombrement, est le refroidissement direct de ses enroulements permettant à l'agent de refroidissement (un gaz ou un liquide) de venir au contact airect avec les conducteurs des enroulements en assurant l'évacuation de la chaleur de ces derniers. D'autre part, le refroidissement du noyau de stator constitue également une manière efficace d'élévation de la puissance d'un turbo-alternateur. Le refroidissement du noyau de stator peut s'effectuer par l'intermédiaire de canaux de ventilation radiaux, situés entre les empilages de segments ou de tôles d'acier au silicium formant le noyau de stator du turbo-alternateur. Les canaux de ventilation, formés à l'aide d'entretoises appropriées permettant d'obtenir un espacement désiré entre les empilages de segments ou de tôles d'acier au silicium, sont prévus pour assurer la circulation de l'air ou du gaz de refroidissement. Le noyau de stator d'un turbo-alternateur peut être également retroidi par l'intermédiaire de canaux de ventilation axiaux ménagés dans les empilages de segments ou de tôles d'acier au silicium du noyau de stator. Cependant, pour assurer le rendement maximum d'un turbo-alternateur, il est devenu nécessaire ae refroidit son noyau de stator par un liquide permettant d'accroître tres sensiblement l'efficacité de reCroidisse...ent du noyau de stator en cas d'emploi de l'eau distillée en qualité d'agent de refroidissement, la conductibilité calorifique de l'eau distillée dépassant de 50 fois celle de l'air et de 16 fois, celle de lthydrogène à 1,1 atm. Dans la pratique, il est largement connu dans la construction électromécanique d'employer des refroidisseurs disposés sur la surface latérale extérieure du noyau de stator des turbo-alternateurs. On connait par exemple un stator pour X chine électrique (décrit dans la demande de brevet Alleniagne Fédérale NO 2542483 ) comportant un noyau dont la surface latérale extérieure est associée aux refroidisseurs par l'intermédiaire de moyens de fixation. le moyen de fixation est unc couche de colle iso- lante, portée au préalable sur la surface latérale extérieure du noyau. En se congelant, la colle assure une liaison rigide entre le refroidisseur et le noyau. Toutefois, la vibration de la machine électrique ayant lieu lors de l'exploitation de celle-ci, peut provoquer un dérangeinent de la couche de colle isolante en affectant ainsi la liaison entre les refroidisseurs et le noyau, ce qui compromet à son tour la fiabilité de fonctionnement de la machine électrique mise en service. De plus, l'application de la couche de colle calorifuge à la surface latérale extérieure du noyau implique des difficultés considérables sur le plan technologique et nécessite une grande quantité de travail, ce qui en fin de compte complique la mise en place des refroidisseurs et leur fixation sur le noyau au cours du montage et de l'exploitation de la machine électrique, prise dans son ensemble. On connait également un stator pour machine électrique ( décrit dans le certificat d'auteur U. R. S. S. , NO 252452 ) qui comporte un noyau dont la surface latérale extérieure est associée aux refroidisseurs par l'intermédiaire de moyens de fixation élastiques démontables. Chaque moyen de fixation est un étrier en tôle élastique entourant le refroidisseur et relié au noyau par des éléments d'assemblage. Une telle conception des moyens de fixation permet de mettre en place les refroidisseurs d'une façon aisée et rustique et de les associer au noyau au cours du montage et de l'exploitation de la machine électrique. Toutefois, au cours de l'exploitation de la machine électrique les propriétés élastiques des moyens de fixation des refroidisseurs 51 affaiblissent en provoquant la diminution de l'effort de serrage du refroidis seul contre le noyau, ce qui affecte l'inti'nit6 du contact entre los refroidisseurs et le noyau cn conduisant A un abaissement de l'efficacité de retroidissenient d'un tel noyau de stator pour machine électrique. La présente irsvention 9 est donc posée le proolme de créer un stator pour machine électrique dans lequel les moyens élastiques démontables pour la fixation des refroidisseurs du noyau seraient réalisés de façon i assurer en permanence un contact étroit entre les refroidisseurs et la surface latérale extérieure du noyau de stator. Selon l'invention1 le stator pour machine électrique comporte un noyau dont la surface latérale extérieure estassoc e à des refroidisseurs par l'intermédiaire de moyens de fixation élastiques démontables, et il est caractérisé ence que chaque moyen de fixation élastique démontable comprend un élément rigide relié au noyau ; un élément élastique disposé sur le refroidis seurnet un moyen de réglage s'associant de façon mobile à l'élément rigide et se trouvant en contact avec l'élément élastique pour assurer en permanence le serrage de l'élément élastique contre le refroidisseur en direction radiale. Grâce au . moyen de réglage dans le rnoyen de fixation élastique démontable il est possible de régler, à l'exploitation de la machine électrique, l'effort de serrage de l'élément élastique contre le refroidisseur et, par conséquent, l'effort de serrage du refroidisseur contre la surface latérale extérieure du noyau. Au cours du fonctionnement de la machine électrique, la détérioration des propriétes élastiques de l'élément élastique provoque une diminution de l'effort de serrage de l'élément élastique contre le refroidisseur et, par conséquent, de l'effort de serrage du refroidisseur contre le noyau, ce qui nuit à l'intimité du contact entre le refroidisseur et le noyau. Cependant, en faisant déplacer le moyen de réglage par rapport b l'élément rigide, il devient possible d'augmenter l'effort de serrage de l'élément élastique contre le refroidisseur et, donc rétablir le contact étroit entre le refroidisseur et le noyau. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée du stator proposé pour machine électrique et des variantes de mise en oeuvre en se référant au dessin snnexé dans lequel La figure 1 est une vue en coupe transversale partielle du stator pour machine électrique suivant l'une des variantes de réalisation de l'invention; La figure 2 est vue en coupe transversale partielle du stator pour machine électrique conformément à une autre variante de réalisation de l'invention. Le stator pour machine électrique réalisé suivant l'une des variantes de réalisation de l'invention, représentée à la figure 1, comporte un corps 1 à lXintérieur duquel est disposé un noyau 2. le noyau 2 est constitué par assemblage de segments élémentaires, découpés dans des feuille minces d'acier au silicium. Les segments sont associés L'un à l'autre par l'intermédiaire de nervures 3. L'isolation de chaque segment du noyau 2 est réalisée en reportant sur leur surface une pellicule de laque isolante. La surface latérale extérieure du noyau 2 située entre deux nervures voisines 3 do chaque paire de nervures est usinée en vue de permettre la mise en place de refroidisseurs 4, de façon que le noyau 2 ainsi usiné prend la forme d'un prisme. Les faces latérales du noyau 2 reçoivent lesdits refroidisseurs 4. Chaque refroidisseur 4 est une piece plate dont la section transversale est de forme rectangulaire. Dans le corps du refroidisseur 4 sont réalisés des canaux 5 servant à 11 acheminement de l'agent de refroidissement, ainsi qu'un trou débouchant 6. Le refroidisseur 4 est relié à la surface latérale extérieure du noyau-2 à l'aide d'une pluralité de moyens de fixation 7 élastiques démontables, espacés régulièrement suivant touto la longueur du refroidisseur 4 (on ne voit sur la figure 1 qu'un seul des moyens de fixation 7 élastiques démontables). Le moyen de fixation 7 comprend un élément rigide 8, un élément élastique 9 et un moyen de réglage 10. L'élément rigide 8 comporte une pièce cylindrique 11 dont la partie 12 constitue une queue d'aronde et se dispose dans l'encoche 13 du noyau 2. La surface extérieure de la pièce cylindrique 11 porte un filetage. La pièce cylindrique 11 de l'élément rigide 8 passe à travers le trou débouchant 6 du refroidisseur 4. L'élément élastique 9 est réalisé en forme d'un ressort à plateaux disposé sur le refroidisseur 4, la surface intérieure dudit ressort étant tournée vers le refroidisseur 4. Le trou débouchant central du ressort plateaux est traversé par la pièce cylindrique Il de l'élément rigide 8. Le moyen de réglage 10 est un écrou vissé sur le filetage de la pièce cylindrique 11 de l'élément rigide 8. En fonctionnement en tournant le moyen de réglage 10 autour de la pièce cylindrique 11, on parvient a' assurer en permanence le serrage de l'élément élasti- que 9 contre le refroidisseur 4 et, par conséquent, un contact étroit permanent entre le refroidisseur 4 et la surface latérale extérieure du noyau 2. Selon un autre mode de réalisation de l'invention (voir fig. 2), dans le corps 14 du stator pour machine électrique est disposé un noyau 15 avec des nervures 16 pourvues d'encoches 17. La surface latérale ext-érieure du noyau 15 est solidarisée à des refroidisseurs 19 par l'intermédiaire de moyens de fixation 18 élastiques démontables. Chaque moyen de fixation 18 élastique démontable comporte un élément rigide 20, un élément élastique 21 et un moyen de réglage 22. L'élement rigide 20 est une plaque plate dont les bords s'engagent dans les encoches 17 des nervures 16 du noyau 15 un trou fileté débouchant 23 étant ménagé au centre de la plaque. L'élément élastique 21 comporte une douille 24 disposée sur le refroidisseur 19.- A l'intérieur de la douille 24 est installé un empilage de ressorts à plateaux 25. Le moyen de réglage 22 est une pièce cylindrique dont la surface extérieure porte un filetage. Ce moyen de réglage 22 est vissé dans le trou fileté débouchant 23 de l'élément-rigide 20 en venant au contact avec le ressort à plateaux 25 supérieur de l'élément élasti- que 21. I1 est évident que les variantes de réalisation de l'invention décrites ci-dessus et. representées sur les dessins ne sont données qu'à titre d'exemples préférés de mise en oeuvre et qu'il est possible d'y apporter diverses modifications, sans sortir pour cela du cadre de l'invention défini par la revendication ci-après. REVENDICATION Stator pour machine électrique, comportant un noyau (2,15) dont la surface latérale extérieure est associée à des refroidisseurs (4,19) par l'intermédiaire de moyens de fixation élastiques démontables (7,18), caractérisé en ce que chaque moyen de fixation élastique (7,18) démontable comprend un élément rigide (8,20) relié au noyau (2,15), un élément élastique (9,21) disposé sur le refroidisseur (4,19), et un moyen de réglage (10,22) s'associant d'une, façon mobile à l'élément rigide (8,20) et se trouvant en contact avec l'élément élastique (9,21) en vue d'assurer en permanence le serrage en direction radiale de l'élément élastique (9,21) contre le refroidisseur (4,19).