Brevet FR2544137A1 — publié le 19841012

La présente invention concerne llélectrotechnique, en particulier les machines électriques, et se rapporte notamment à un moteur synchrone à commutation électro- nique et à un générateur synchrone rapides. L'invention trouve ses applications les plus avan- tageuses dans les moteurs électriques rapides d'entraîne- ment des turbocompresseurs, des pompes à haute pression, des ventilateurs, des laminoires à fil rapides. De nos jours, on utilise largement des sources d'énergie électrique à fréquence élevée de la tension de sortie pour alimenter toutes sortes d'appareils, et entre autres, les systèmes automatiques de commande de disposi- tifs autonomes, Comme sourc E d'énergie électrique, on emploie les machines synchrones à courant alternatif, de préférence sans contact, avec différents systèmes d'excitation. L'une des principales conditions de l'amélioration des machines synchrones pour les sources d'énergie à haute fréquence est l'accroissement de leur vitesse de rotation. En utilisant une machine synchrone complétée par un convertisseur de puissance électronique, on construit aussi des moteurs électriques rapides servant à entraîner des turbocompresseurs de toutes sortes et d'autres dispo- sitifs, dont l'augmentation de la vitesse de rotation permet de réduire fortement leur masse et leur encombre- ment, Le problème de la création de machines-électriques rapides à vitesse de rotation du rotor la plus élevée possible est lié à la mise au point de rotors doués d'une robustesse convenable, sans affecter pour autant les caractéristiques principales des machines électriques en question. Pour les machines électriques rapides, on utilise les rotors des types suivants: rotors à pôles en forme de griffe, rotors à pôles de même nom. Les rotors à pôles en forme de griffe ne peuvent pas présenter une résistance mécanique satisfaisante par suite des grandes contraintes de flexion dues aux forces centrifuges survenant pendant le fonctionnement des machines électriques rapides et provoquant la flexion des griffes et donc la destruction du rotor. En outre, dans les machines électriques à pôles en griffe, d'importants flux de dispersion surgissent entre les griffes de polarité opposée, en réduisant ainsi le rendement de la machine électrique et en nécessitant un accroissement de ses dimensions et de sa masse. De ce fait, l'application des rotors à pâles en forme de griffe aux machines électriques à régime rapide est limitée. Les rotors à pôles de même nom, réalisés sous forme de systèmes polaires qui sont munis de cornes polaires et reliés entre eux par un circuit magnétique, en comparaison des rotors à pôles en forme de griffeoffrent une meilleure résistance mécanique et sont plus faciles à fabriquer, ce qui permet de les utiliser d'une façon efficace sur les machines électriques rapides. On connaît une machine électrique contenant une carcasse cylindrique magnétoconductrice recevant un rotor réalisé entièrement en acier magnétique doux sous forme de deux systèmes polaires munis de cornes polaires et reliés entre eux par un circuit magnétique, un stator à deux empilages de tôles, monté de façon à laisser un in. tervalle entre ce dernier et le rotor, et un système d'exci- tation se présentant sous forme d'aimants permanents et de circuits magnétiques entourant les empilages stacoriquesi 2544137. et disposé concentriquement entre le stator et la car- casse de la machine (Compte-rendu de VNII électromach: "Etude d'une éventualité de la mise au point des moteurs rapides, à commande, pour turbocompresseurs des instal- lations cryogènes N" 78070366, page 2, figure 1 b). Les empilages statoriques peuvent -avoir des canaux axiaux de refroidissement afin de refroidir l'intérieur de la machine électrique, en permettant du même coup d'accroître la charge calorifique supportée par les zones actives de la machine électrique. Vu le nombre considérable de pièces disposées con- centriquement par rapport au rotor, la machine électrique ainsi conçue exige une grande précision d'assemblage, car la valeur de l'erreur totale dans les dimensions desdites pièces détermine la valeur de l'excentricité du rotor relativement au stator, l'accroissement de celle-ci affec- tant les performances énergétiques de la machine électri- que et le bon fonctionnement de ses-systèmes mécaniques (paliers, boucliers à palier, etc) en provoquant des vibrations et des bruits additionnels. Les inconvénients mentionnés sont palliés dans une autre machine électrique connue, la plus proche, par son essence technique, de la présente invention et adoptée comme prototype Cette machine électrique comporte une carcasse cylindrique dans laquelle sont montés: un rotor réalisé entièrement en acier magnétique doux sous forme de deux systèmes polaires munis de cornes polaires et reliés entre eux à l'aide d'un circuit magnétique, un stator à deux empilages, et un systèmes d'excitation exécuté sous forme d'une bobine interposée entre les empilages stato- riques (E L Lustenader, R H Guess, E Richter, and F O G. Turnbull "Development of a Hybrid Flywheel/Battery Drive System for Electric Vehicle Applications", IEEE Transac- tions on Vehicular Technology, vol VT-26, N 2, May 1977, pp 135-143). La disposition du système d'excitation à l'intérieur de la carcasse de la machine électrique oblige à procéder au bobinage du stator après avoir installé les empilages statoriques et le système d'excitation dans la carcasse de la machine, ce qui rend beaucoup plus compliqué l'as- semblage de l'ensemble de la machine électriqueo Ce qui plus est, quand le système d'excitation d'une telle machine est mis hors service, on doit nécessairement démonter toute la machine électrique, ce qui rend nécessaire la fabrication d'un nouvel enroulement statorique. La disposition du système d'excitation à l'intérieur de la carcasse de la machine électrique, entre les empilages statoriques, rend nécessaire l'emploi d'un rotor de grande longueur, ce qui nuit à se rigidité et réduit par conséquent la vitesse de rotation critique de la machine électrique. n outre, la disposition du système d'excitation-entre les empilages statoriques ne permet pas d'effectuer un refroidissement axial commun des empilages statoriques, permettant d'élever les charges calorifiques dans les zones actives de la machine électriqueo La présente invention a donc pour but de réaliser une machine électrique dans laquelle la carcasse et le système d'excitation seraient réalisés et disposés l'un par rapport à l'autre de manière à permettre la fabrication du stator et du système d'excitation indépendamment l'un de l'autre pour simplifier la conception de la machine et améliorer les conditions de son refroidissemento Ce but est atteint du fait que, dans une machine électrique comportant, d'une part, une carcasse cylindrique dans laquelle sont installés un rotor réalisé sous forme d'au moins deux systèmes polaires pourvus de cornes polaires et reliés entre eux par un circuit magnétique, et un stator pourvu d'au moins deux empilages de tôles, et d'autre part, un système d'excitation, suivant l'invention le système d'excitation est disposé à l'extérieur de la carcasse, celle-ci est constituée de zones magnétoconductrices alter- nant axialement avec des zones amagnétiques, et dans chaque zone magnétoconductrice est fixé l'empilage statorique correspondant O La disposition du système d'excitation à l'extérieur de la carcasse permet de simplifier les conditions de fa- brication et d'assemblage de la machine électrique, du fait qu'elle permet de réaliser le système d'excitation indépendamment de la fabrication du stator, et cela avec des tolérances de précision moins sévères L'exécution indépendante du système d'excitation et du stator permet d'améliorer l'aptitude aux réparations de la machine élèec- trique dans son ensemble, vu qu'une panne du système d'exci- tation n'entraîne ni le démontage de l'ensemble de la machine électrique, ni la destruction de l'enroulement statorique. La disposition du système d'excitation à l'extérieur de la carcasse, surtout lorsqu'il est réalisé sous forme d'une bobinepermet de raccourcir l'espacement entre les empilages statoriques etdonc,de diminuer la longueur du rotor lui-même, ce qui contribue, à son tour, à le rendre plus robuste et rigide et à élever la vitesse critique de rotation de la machine électrique. De plus, l'installation du système d'excitation à l'extérieur de la carcasse permet d'améliorer les conditions de refroidissement aussi bien de la machine électrique considérée dans son ensemble, que du système d'excitation lui- mêmece qui améliore la fiabilité de la machine électrique. Le fait de réaliser la carcasse de la machine électri- que de manière à alterner axialement les zones magnétocon- ductrices avec les zones amagnétiques, et de fixer l'empi- lage correspondant du stator dans chaque zone magnétocon- ductrice, assure le bon fonctionnement de la machine élec- -trique, l'emploi des zones amagnétiques évitant le shuntage du flux magnétique à travers la carcasse. Selon l'une des variantes de réalisation de l'in- vention, le système d'excitation est exécuté sous forme d'une bobine embrassant la carcasse et d'un circuit magnétique embrassant la bobine et conjugué aux zones magnétoconductrices de la carcasse. La réalisation du système d'excitation sous forme d'une bobine embrassant la carcasse et d'un circuit magnétique embrassant ladite bobine est avantageuse pour les machines électriques dont il est nécessaire au cours de l'exploitation, de régler le flux magnétique d'excita- tion pour régler la vitesse de rotation du rotor ou la tension de sortie en cas d'utilisation de la machine électrique en régime de génération. Le fait que le circuit magnétique d'excitation soit relié aux zones magnétoconductlrices de la carcasse assure la fermeture du réseau magnétique du système d'excitation et l'arrivée du flux magnétique dans l'entrefer de la machine, en assurant ainsi les conditions d'un bon fonction- nement de la machine électrique. Suivant l'une des variantes de réalisation de la présente invention, il est avantageux que le circuit magné- tique du système d'excitation se présente sous forme d'un anneau ayant une section en U et qu'il soit constitué par au moins deux parties démontables reliées entre elles radialement, par exemple par boulonnage. La réalisation du circuit magnétique sous forme d'un anneau de section en U assure une meilleure rigidité et une résistance mécanique élevée de la machine électrique, grâce à la diminution des charges sur la partie la moins robuste et rigide de la carcasse, c'est-àddire sa partie amagnétique, ce qui permet de fixer la machine électrique par sa partie centrale, c'est-à-dire par son circuit magné- tique La fixation de la machine électrique par sa partie centrale est nécessaire pour les machines employées pour la commande des laminoirs à fil rapides, dans lesquels il est nécessaire de réduire l'encombrement et la masse de la plate-forme sur laquelle s'articule la machine électrique. Ltexécution du circuit magnétique du système d'exci- tation en au moins deux parties démontables, assemblées entre elles radialement, assure la facilité du démontage et de l'assemblage du système d'excitation, de même qu'un accès facile aux bobines d'excitation, sans porter atteinte à sa rigidité ni à sa résistance. Pour une machine électrique de grande puissance et de grandes dimensions, il est avantageux que le circuit magné- tique soit constitué d'un nombre de parties plus important. Selon encore une variante de réalisation de l'invention, il est avantageux de ménager une rainure annulaire dans au moins l'une des zones magnétoconductrices de la carcasse et de munir le cirait magnétique du système d'excitation d'une saillie annulaire s'engageant dans ladite rainure annulaire O En prévoyant ladite rainure annulaire dans la zone magnétoconductrice de la carcasse et ladite saillie annu- laire sur le circuit magnétique du système d'excitation, on obtient un assemblage du type à entaille desdits éléments, caractérisé par une résistance et une rigidité élevées Un tel assemblage rend plus sûr l'assemblage du circuit magnétique à la carcasse de la machine électrique, ce qui est particulièrement important pour les machines électriques servant à entraîner les laminoirsà fil rapides. Suivant encore une variante de la présente invention, le système d'excitation est réalisé sous forme d'au moins un circuit magnétique, assemblé aux zones magnétoconductrices de la carcasse, et d'au moins une bobine emmanchée sur le cir- cuit magnétique. La réalisation du système d'excitation sous forme d'une bobine emmanchée sur le circuit magnétique permet de disposer la bobine à une certaine distance de la ma- chine, permettant ainsi un soufflage extérieur de la car- casse -sur toute sa longueur et une ventilation radiale de toutes ses zones, ce qui améliore les conditions du refroidissement de la machine électrique et donc sa fiabilité. Le système d'excitation réalisé sous forme d'une bobine emmanchée sur le circuit magnétique est avantageux pour les machines électriques de grande puissance munies d'une système de refroidissement en circuit ferméo Suivant une autre variante de réalisation de l'in- vention, le système d'excitation se compose d'aimants permanents disposés sur la carcasse dans la région d'au moins l'une des zones magnétoconductrices, et d'un cir- cuit magnétique embrassant les aimants permanents les zones magnétoconductrices de la carcasse dépourvues d'aimants permanents étant conjuguées au circuit magnétique du système d'excitation O La réalisation du système d'excitation sous la forme d'aimants permanents disposés sur la carcasse et d'un cir- cuit magnétique les embrassant est avantageuse pour les machines électriques à faible plage de réglage de la vitesse de rotation, qui ne nécessitent pas de modification du flux magnétique pendant le fonctionnemento De telles machines électriques sont utilisées pour entraîner les souffleries. Suivant encore una mode de réalisation de la présente invention, la machine électrique est pourvue de montures 3 o exécutées dt'une seule pièce avec les zones amagnétiques de la carcasses ces montures ayant des cellules pour recevoir les aimants permanents, et le circuit magnétique les embrassant étant monté avec un certain intervalle par rapport auxdits aimants et étant conjugué à ces montures. N La disposition des montures à cellules recevant les aimants permanents dans la machine électrique permet de simplifier la fixation des aimants permanents sur la car- casse de la machine. L'espace libre ménagé entre les aimants permanents et le circuit magnétique, de même que la jonction opérée entre le circuit magnétique et les montures, permettent d'éviter le transfert des efforts mécaniques depuis le circuit magnétique vers les aimants permanents et d'éli- miner tout endommagement et toute mise hors service des aimants, en améliorant ainsi la fiabilité de la machine électrique et la résistance aux vibrations du système d'excitation. La réalisation des montures d'une seule pièce avec les zones amagnétiques de la carcasse permet d'obtenir une jonction plus solide entre les zones magnétoconduc- trices et les zones amagnétiques, due à une zone conju- guée plus étendue entre ces zones. Selon un mode de réalisation de la présente inven- tion, des aimants permanents auxiliaires, axialement ai- mantés, sont disposés entre les empilages statoriques, alors que dans les zones amagnétiques de la carcasse, du côté de leurs surfaces intérieures, sont pratiquées des encoches recevant lesdits aimants. La disposition des aimants permanents auxiliaires à aimantation axiale entre les empilages statoriques contri- bue à la réduction des flux de dispersion dans la machine électrique, en améliorant le rendement des aimants du système d'excitation et en diminuant la masse totale des aimants. D'autre part, grâce à l'installation des aimants per- manents auxiliaires dans les encoches ménagées dans les zones amagnétiques de la carcasse, du côté de leurs sur- faces intérieures, on assure une fixation simple-des aimants. Selon une autre variante de réalisation de la présente invention, des évidements annulaires sont pratiqués dans les zones magnétoconductrices de la carcasse, et sur les zones amagnétiques de la car- casse sont exécutées des saillies annulaires s'enga- geant dans lesdits évidements annulaires, les zones amagnétiques étant constituées, suivant leur péri- phérie, d'au moins deux parties reliées entre elles. La réalisation des évidements annulaires dans les zones magnétoconductrices de la carcasse, de même que la réalisation, sur les zones amagnétiques de la carcasse,de saillies annulaires s'engageant dans les évidements correspondants, assurent l'assemblage à entaille des zones de la carcasse, ce qui accroît la robustesse et la rigidité de la jonction des zones de la carcasse. En réalisant les zones amagnétiques de la carcas- se en au moins deux parties reliées entre elles, on simplifie les opérations d'assemblage et de démontage de la carcasse de la machine électrique. Pour les machines à grandes dimensions de la car- casse, il est avantageux que les zones amagnétiques soient constituées d'un grand nombre de parties. Selon encore une autre variante de réalisation de la présente invention, dans une machine électrique comportant des canaux axiaux de refroidissement réalisés dans les empilages statoriques, les zones amagnétiques de la carcasse se présentent sous forme de deux anneaux reliés entre eux par des nervures de rigidité espacées suivant la périphérie de façon à former des canaux de refroidissement radiaux entre lesdites nervures et lesdits anneaux, les bobines du système d'excitation étant disposées de part et d'autre de la zone amagnétique, et le circuit magnétique les embrassant est formé d'éléments 1 1 distincts se trouvant au-dessus des nervures. Une telle réalisation des zones amagnétiques de la carcasse permet de refroidir les parties actives de la machine électrique, en utilisant des flux axiaux et radiaux permettant de doubler la quantité d'agent réfrigérant, la section des canaux axiaux restant in- variable, ce qui permet, à son tour, d'augmenter la charge supportée par les parties actives de la machine électrique, d'élever ses performances spécifiques, tout en améliorant sa fiabilité. Une telle conception est à recommander dans le cas de machines électriques de grande longueur ou à faible section des canaux axiaux de refroidissement. La disposition des bobines du système d'excitation de part et d'autre de la zone amagnétique de la carcas- se et la réalisation du circuit magnétique du système d'excitation en éléments distincts se trouvant au-dessus des nervures de la zone amagnétique assurent la libre sortie de l'agent réfrigérant par les canaux radiaux de refroidissement de la carcasse, ce qui réduit leur ré- sistance-aérodynamique et, par conséquent, rend plus in- tense le refroidissement de la machine électrique. Selon une autre variante de réalisation de la présente invention, la zone amagnétique de la carcasse se présente, en section axiale, sous forme d'une poutre en double T, dont l'aile intérieure est reliée aux zones magnétoconduc- trices de la carcasse, et dont l'aile extérieure est réunie au circuit magnétique du système d'excitation, les bobines du système d'excitation étant placées entre les ailes de la poutre en double T, des deux côtés de sa traverse. La réalisation de la zone amagnétique de la carcasse sous forme d'une poutre à section axiale en double T renforce la rigidité de la carcasse, ce qui est avantageux en cas de fixation de la machine électrique par sa partie 2544137 ' centrale, en d'autres termes, en cas d'utilisation de la machine électrique pour l'entraînement des laminoirs à fil rapides. Selon un autre mode de réalisation de la présente invention, chaque aile de la poutre en double T est réaliséeen forme d'anneau, lesdits anneaux étant disposés coaxialement l'un à l'autre. Une telle conception crée des conditions commodes pour la fabrication des zones amagnétiques à section axiale en double T. Suivant une autre variante de réalisation de la machine électrique comportant des canaux axiaux de re- froidissement exécutés dans les empilages statoriques, les ailes de la poutre en double T sont avantageusement réalisées sous forme de nervures rigidement fixées aux surfaces de la traverse et espacées suivant sa périphérie en formant des canaux radiaux de refroidissement de la carcasse. Une telle réalisation des zones amagnétiques rend possible le refroidissement axial et radial de la machine électrique, tout en assurant une rigidité améliorée de la carcasse, ce qui contribue à élever la fiabilité de la machine électrique et est avantageux pour les machines électriques longues soumises à des charges calorifiques élevées. Suivant encore un autre mode de réalisation de l'in- vention, dans une machine électrique comprenant des canaux axiaux'de refroidissement réalisés dans les empilages statoriques, la zone amagnétique est avantageusement cons- tituée par des plaques espacées suivant la périphérie de la carcasse et formant des canaux radiaux de refroidisse- ment de la carcasse. Une telle réalisation de la zone amagnétique de la carcasse permet de diminuer la quantité de métal exigée i pour la fabrication des zones amagnétiques et, doncde la machine électrique dans son ensemble. Cette réalisation est à-recommander pour les machines électriques qui ne sont pas soumises, pendant le fonction- nement, à des accélérations et arrêts brutaux du rotor. Suivant une autre version de réalisation de la pré- sente invention, la machine électrique est munie d'un dé- flecteur disposé entre les empilages statoriques, les ca- naux axiaux de refroidissement des empilages statoriques voisins étant décalés l'un par rapport à l'autre d'un angle O égal à la moitié de l'angle 2 entre les canaux axiaux de refroidissement ménagés dans un même empilage. L'insertion d'un déflecteur entre les empilages sta- toriques et le décalage des canaux axiaux de refroidisse- ment l'un par rapport à l'autre dans les différents empi- lages statoriques, permettent d'éviter une interaction des flux d'agent frigorifique passant par les différents empi- lages statoriques et de réduire du même coup la résistance aérodynamique de l'espace entre les empilages statoriques, ce qui rend l'écoulement du flux de refroidissement plus intense et améliore le refroidissement de la machine élec- trique. Le décalage des canaux axiaux de refroidissement, dans les empilages statoriques voisins, d'un angleûL égal à la moitié de l'angle} compris entre les canaux axiaux ména- gés dans un même empilage statorique, assure l'écoulement symétrique des flux de refroidissement dans les directions radiales, en permettant ainsi un refroidissement uniforme de la bobine d'excitation, En cas de décalage des canaux axiaux de refroidissement d'un angle non égal à la moitié de l'angles X compris entre les canaux axiaux d'un même empilage statorique, les courants arrivant à contre-sens se compensent mutuellement, ce qui affecte l'intensité du refroidissement. Suivant une variante de réalisation de l'invention, le déflecteur est réalisé sous forme de plaques espacées suivant la périphérie et fixées sur la zone amagnétique de la carcasse. La réalisation du déflecteur sous forme de plaques espacées suivant la périphérie et fixées à la zone ama- gnétique de la carcasse permet de réduire à un minimum la quantité de métal nécessaire à la fabrication du dé- flecteur et à sa fixation solide sur la machine élec- trique. Suivant une autre variante de réalisation de l'in- vention, le déflecteur est réalisé sous forme d'un an- neau à paroi mince, ondulé en forme de méandre. Le déflecteur réalisé sous forme d'un anneau à paroi mince, ondulé en forme de méandre, est caractérisé par la simplicité de sa fabrication. Suivant encore une variante de réalisation de la présente invention, les plaques ou cannelures du déflec- teur sont disposées sous les nervures de la zone amagnétique de la carcasse. La disposition des plaques ou cannelures du déflec- teur sous les nervures de la zone amagnétique de la car- casse permet de réduire la résistance aérodynamique op- posée aux flux radiaux d'agent réfrigérant, en élevant ainsi la vitesse du flux de refroidissement et en amélio- rant l'efficacité du refroidissement de la machine élec- trique. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, dé- tails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux a la lu- mière de la description explicative qui va suivre de plu- sieurs modes de réalisation donnés à titre non limitatif avec références aux dessins non limitatifs annexés, dans lesquels: la figure 1 représente une machine électrique conforme à l'invention, à deux empilages statoriques (coupe longitudinale); la figure 2 est une coupe suivant IIII de la figure 1; la figure 3 représente une machine électrique conforme à l'invention, à quatre empilages statoriques (coupe longitudinale); la figure 4 représente une autre variante de réalisation de la machine électrique conforme à l'in- vention, à deux empilages statoriques (vue en coupe longitudinale); la figure 5 est une coupe suivant V-V de la figure 4; la figure 6 représente une variante de réalisation du circuit magnétique du système d'excitation et de la carcasse de la machine électrique (vue de face); la figure 7 représente encore une variante de réalisation de la machine électrique conforme à l'inven- tion, à deux empilages statoriques (coupe longitudinale); la figure 8 est une vue en coupe longitudinale de la carcasse et du système d'excitation de la machine électrique représentée sur la figure 7; la figure 9 illustre encore une variante de réali- sation de la machine électrique conforme à l'invention (vue latérale); la figure 10 représente encore une variante de réalisation de la machine électrique conforme à l'inven- tion (vue latérale); la figure 11 représente une variante de réalisa- tion de la machine électrique conforme à l'invention, dans * laquelle le système d'excitation comporte des aimants per- manents (coupe longitudinale); la figure 12 illustre une autre variante de la machine électrique conforme à l'invention, dans laquelle le système d'excitation comporte des aimants permanents (coupe longitudinale); la' figure 13 représente encore une variante de réalisation de la machine électrique conforme à l'inven- tion, dans laquelle le système d'excitation comprend des aimants permanents (coupe longitudinale); la figure 14 représente une variante de réalisation de la machine électrique conforme à l'inventionrmunie de montures pour les aimants permanents (coupe longitudinale); la figure 15 représente une monture pour les aimants permanents (vue développée, à échelle agrandie); la figure 16 est une variante de réalisation de la machine électrique conforme à l'invention, comportant trois empilages statoriques, dans les espaces entre lesquels sont logés des aimants permanents à aimantation axiale (coupe longitudinale); la figure 17 représente encore une variante de réalisation de la machine électrique conforme à l'invention (coupe longitudinale); la figure 18 représente la partie A de la figure 17 (en coupe longitudinale, à échelle agrandie); la figure 19 représente une zone amagnétique de la carcasse de la machine électrique de la figure 17 (vue développée); la figure 20 illustre une variante de réalisation de la machine électrique conforme à l'invention, pourvue de canaux de refroidissement axiaux et radiaux (coupe longitudinale); la figure 21 représente la disposition relative d'une zone amagnétique et du circuit magnétique de la machine électrique de la figure 20 (coupe transversale, à échelle agrandie; la figure 22 illustre une variante de réalisation de la machine électrique conforme à l'invention, dont la zone amagnétique de la carcasse se présenteen section axiale, sous forme d'une poutre en double T (vue en coupe longitudinale); la figure 23 représente une autre variante de réalisation de la zone amagnétique de la carcasse de la machine électrique représentée sur la figure 22 (vue laté- rale, à échelle agrandie); la figure 24 représente encore une variante de réalisation de la zone amagnétique de la carcasse de la machine électrique représentée sur la figure 22 (vue laté- rale, à échelle agrandie); la figure 25 représente une variante de réalisation et la machine électrique conforme à l'invention>munie d'un déflecteur (coupe longitudinale); la figure 26 est une coupe suivant XXVIXXVI de la figure 25; la figure 27 représente une vue développée des empilages statoriques avec le déflecteur de la figure 25 (à échelle agrandie); la figure 28 est une vue en développement des empilages statoriques, avec une autre variante de réali- sation du déflecteur (à échelle agrandie). La machine électrique comporte une carcasse cylindri- que 1 (figure 1) constituée par deux zones magnétoconduc- trices 2 alternant axialement avec une zone amagnétique 3, ces zones étant assemblées entre elles par soudure. D'autres variantes d'assemblage des zones 2,3 de la carcasse 1 sont possibles et seront considérées plus loin. Le rotor 4 installé dans la carcasse 1 est fait entiè- rement en acier magnétique doux, sous forme de deux sys- tèmes polaires 5 munies de cornes polaires 6 (figure 2) déphasée l'une par rapport à l'autre de 180 degrés élec- triques Les systèmes polaires 5 (figure 1) sont reliés- par un circuit magnétique 7. Un stator 9 portant des empilages 10 est monté dans la carcasse I de manière à former un entrefer 8 relative- ment au rotor 4. Chaque empilage 10 du stator 9 est constitué de tôles, présente des encoches 11 dans lesquelles sont logés les conducteurs d'un enroulement statorique 12, et est monté à la presse dans une zone magnétoconductrice 2 correspon- dante de la carcasse 1. Ainsi, le nombre de zones magnétoconductrices 2 de la carcasse 1 est égal à celui des empilages de tôles I O du stator 9. D'autres variantes de réalisation du stator 9 sont possibles Par exemple, des canaux axiaux de refroidisse- ment peuvent être prévus dans le stator 9, ce dont il sera question plus loin. Aux extrémités de la carcasse 1, sont placés des flasques ou boucliers à palier 13, faits soit entièrement en matériau amagnétique, par exemple en aluminium, soit avec une pièce d'insertion en matériau amagnétique (nlion représentée), ce qui permet d'éviter le shuntage du flux magnétique de la machine électriqueo Le système d'excitation 14 de la machine électrique est disposé à l'extérieur de la carcasse 1,9 en permettant ainsi de fabriquer le stator 9 indépendamment du système d'excitation 14, ce qui évite de démonter toute la machine et de détruire l'enroulement statorique 12 en cas de panne du système d'excitation 14. Le système d'excitation 14 est composé d'une bobine embrassant la carcasse 1 suivant toute sa périphérie, et d'un circuit magnétique 16 embrassant la bobine 15 de trois cbôtés et accolé aux zones magnétoconductrices 2 de la carcasse 1. La disposition de la bobine 15 du système d'excita- tion 14 extérieurement à la carcasse 1 permet de diminuer la longueur du rotor 4 grâce à la diminution de l'espace entre les empilages 10 du stator 9, en assurant ainsi une robustesse élevée et une rigidité améliorée du rotor 4, ce qui permet à son tour une augmentation de la vitesse de rotation limite ou critique de la machine. Le nombre des bobines 15 du système d'excitation 14 dépend du nombre des empilages 10 du stator 9: si le stator 9 de la machine électrique comporte N empilages 10, le système d'excitation comporte n-1 bobines 15. D'autres variantes possibles de réalisation du système d'excitation 14 seront examinées plus bas. Le circuit magnétique 16 est assemblé aux parties magnétoconductrices 2 de la carcasse 1 par soudure. D'autres variantes possibles d'assemblage du circuit magnétique 16 aux parties magnétoconductrices 2 de la carcasse 1 seront considérées plus loin. La jonction du circuit magnétique 16 aux zones magné- toconductrices 2 assure la fermeture du réseau magnétique du système d'excitation 14 et l'arrivée du flux magnétique dans l'entrefer 8 de la machine. Le circuit magnétique 16 est constitué par des parties 17, 18, 19 assemblées entre elles axialement, par exemple par soudure, ce qui facilite la fabrication du circuit magnétique 16. D'autres variantes possibles de réalisation du cir- cuit magnétique 16 seront décrites plus loin. Le réseau magnétique de la machine électrique com- prend le circuit magnétique 16 du système d'excitation 14, les parties magnétoconductrices 2 de la carcasse 1, les empilages 10 du stator 9, les systèmes polaires 5 du rotor 4 et le circuit magnétique 7 du rotor 4. La construction considérée de-la machine électrique :2544137 est avantageuse pour les machines électriques nécessitant un réglage du flux magnétique d'excitation en vue de régler la vitesse de rotation du rotor ou la tension de sortie, ceci en cas d'utilisation de la machine en régime de génération. La figure 3 représente une machine électrique à quatre empilages de tôles statoriques, dont les éléments constitutifs semblables à ceux de la machine représentée sur la figure 1, portent les mêmes chiffres de référence. La machine électrique à quatre empilages se distingue en ce que son système d'excitation 14 est constitué de trois bobines 15, entre lesquelles sont disposés des circuits magnétiques 20 servant à amener le flux magnétique aux empilages 10 correspondants du stator 9, et en ce que les empilages 10 extrêmes du stator 9 sont de moitié plus courts que les autres empilages 10, ce qui est avantageux pour les machines électriques à empilages multiples, vu que chaque empilage extrême M O conduit le flux magnétique fourni par une seule bobine 15, alors que chacun des autres empilages 10 conduit le flux magnétique créé par deux bobines 15. Selon une variante de réalisation de l'invention, le circuit magnétique 16 (figure 4) du système d'excitation 14 est réalisé sous forme d'un anneau de section en U et comporte deux parties 21, 22 (figure 5) assemblées entre elles radialement, par exemple à l'aide de boulons 23, ledit circuit magnétique présentant des surfaces de joint 24 pour la fixation de la machine électrique. Le circuit magnétique 16 réalisé en forme d'anneau de section en U se caractérise par une rigidité accrue, ce qui permet d'utiliser un circuit magnétique 16 de plus faible épaisseur et par conséquent de réduire la quantité de métal nécessaire à la fabrication du circuit magné- tique et donc de toute la machine électrique. Ce circuit magnétique 16 caractérisé par une rigidité accrue permet de fixer la machine électrique par l'inter- médiaire des surfaces de joint 24 de sa partie centrale, ce qui est avantageux pour les machines électriques en- trainant les laminoirs à fil rapides. Du fait que le circuit magnétique 16 présente une section en U et est composé de deux parties 21, 22, l'as- semblage et le désassemblage du système d'excitation 14 deviennent plus faciles, sans pour autant nuire -à la rigidité ou à la robustesse du circuit magnétique 16. Le circuit magnétique 16 peut être réalisé en employ- ant un plus grand nombre de parties assemblées radialement, ce qui est souhaitable pour les machines électriques de grand diamètre. La bobine 15 du système d'excitation 14 est installée en laissant un intervalle 25 relativement au circuit magné- tique 16 etunintervalle 26 par rapport à la carcasse 1, ce qui permet de réduire l'échauffement de la bobine 15 dû à la carcasse 10 Les autres éléments constitutifs de la machine élec- trique représentée sur la figure 4 sont semblables à ceux de la machine électrique de la figure 1 et portent les mêmes chiffres de référence. Selon une autre variante de réalisation de l'invention, représentée sur la figure 6 j le circuit magnétique 16 du système d'excitation 14, réalisé sous forme d'un anneau de section en U, est pourvu d'une saillie annulaire 27 exécutée sur sa surface accolée à l'une des parties magnétoconduc- trices 2 de la carcasse 1 et s'introduisant dans une rainure annulaire 28 (de clavetage, par exemple), pratiquée sur ladite partie magnétoconductrice 2 de la carcasse 1. La présence de la saillie annulaire 27 sur la zone magnétoconductrice 2 de la carcasse 1, prévient le dépla- cement axial du circuit magnétique 16 par rapport à la carcasse 1, ce qui est surtout important en cas de dispo- sition oblique ou verticale de la machine fixée par sa partie-centrale constituée par le circuit magnétique 16 du système d'excitation 14. Par ailleurs, la saillie 27 et la rainure 28 forment entre le circuit magnétique 16 et la zone magnétocon- du drice 2 de la carcasse 1, un assemblage du type à entaille, se distinguant par une robustesse et rigidité élevées. Il est possible de réaliser deux saillies annulaires 27 sur le circuit magnétique 16 et des rainures annulaires 28 sur les deux parties magnétoconductrices 2 et disposées de part et d'autre de la bobine 15 du système d'excitation 14, ce qui permet d'augmenter davantage la fiabilité de la jonction du circuit magnétique 16 avec la carcasse 1 (non représenté). Selon une variante de réalisation de l'invention, le système d'excitation 14 de la machine électrique des figures 7, 8 comporte un circuit magnétique 16 ayant une section axiale en U, assemblé par soudure aux parties magnétoconductrices 2 de la carcasse 1, et une bobine 15 emmanchée sur ledit circuit magnétique 16. La bobine 15 considérée a des spires de longueur sensiblement inférieure à celle d'une spire de la bobine (figure 1), ce qui réduit la masse de cuivre consti- tuant l'enroulement du système d'excitation 14 de la figure 7. Le circiut magnétique 16 considéré a un diamètre inférieur à celui du circuit magnétique 16 de la figure 1 entourant la carcasse 1. Ainsi, le système d'excitation 14 de la machine électrique représentée sur les figures 7,8 est caractérisé par une quantité réduite des matériaux exigés pour sa réalisation. -44137 Les autres éléments de la machine électrique repré- sentée sur les figures 7,8 sont réalisés de la même façon que ceux de la machine électrique représentée sur les figures 1,2, et sont désignés par les mêmes chiffres de référence. Une telle réalisation du système d'excitation 14 permet de le disposer à une certaine distance de la machine, d'o la possibilité d'installer un échangeur de chaleur (non représenté) sur la carcasse 1 de la machine et d'amé- liorer ainsi son refroidissement Cette disposition du sys- tème d'excitation 14 prévient aussi l'action de la chaleur dégagée par l'enroulement de la bobine 15 sur la tempéra- ture de la carcasse 1 La conception considérée du système d'excitation 14 est avantageuse pour les machines électriques de grand diamètre donnant lieu à des pertes calorifiques élevées dans leurs parties actives. Il est aussi possible s'envisager une machine électri- que, dans laquelle le système d'excitation 14 (figure 9) possède deux circuits magnétiques 16 et deux bobines 15 dont chacune est emmanchée sur un circuit magnétique 16 correspondant. Une telle réalisation du système d'excitation 14 est avantageuse pour les machines électriques à rapport élevé du diamètre de la carcasse à sa longueur. Il est également possible d'envisager une machine électrique dans laquelle le système d'excitation 14 (figure I 0) se compose de trois circuits magnétiques 16 sur chacun desquels est emmanchée une bobine 15. Une telle réalisation du système d'excitation 14 est avantageuse pour les machines électriques à haute induction dans les empilages 10 du stator 9, dans lequel se font sentir des fluctuations du flux magnétiques dues à la disposition unilatérale de la bobine 15 (figure 7). Suivant l'invention, dans les machines électriques à plage étroite de réglage de la vitesse de rotation, ne nécessitant pas de modification du flux magnétique en cours de fonctionnement, le système d'excitation 14 (figure 11) est réalisé sous forme d'aimants permanents 29 embras- sés par le circuit magnétique 16. Les aimants permanents 29 se présentent sous forme de plaques, sont disposés sur la carcasse 1 dans la zone de l'une des parties magnétoconductrices 2, et y sont collés. Le circuit magnétique 16 est réalisé en forme d'an- neau ayant une section axiale en L et soudé à la partie magnétoconductrice 2 de la carcasse 1 qui n'est pas pourvue d'aimants permanents 29. Le fait que les aimants permanents 29 ne soient dispo- sés que dans la zone d'une seule partie magnétoconductrice 2 de la carcasse 1 est avantageux pour les machines élec- triques sur la carcasse desquelles on prévoit d'installer des dispositifs et des ensembles auxiliaires, tels que: conduits d'air de l'appareillage de coupure ou de mise en marche, éléments de protection de la machine, etc. Les autres éléments constitutifs de la machine élec- trique décrite ci-dessus sont réalisés de la même manière que les éléments de la machine des figures 1, 2. D'autres variantes de réalisation du système d'exci- tation 14 muni d'aimants permanents sont également possibles. Ainsi, la figure 12 représente une machine électrique à deux empilages statoriques, dans laquelle les deux zones magnétoconductrices 2 de la càrcasse 1 sont embrassées par des aimants permanents 29, 30, le pâle N des aimants perma- nents 29 étant tourné vers la partie magnétoconductrice 2 de la carcasse 1 sur laquelle ils sont disposés, et le pôle S des aimants permanents 30 étant orienté vers la partie magnétoconductrice 2 sur laquelle ils sont disposés. Le circuit magnétique 16 se présente sous forme d'un anneau embrassant les aimants permanents 29, 30. La réalisation ci-dessus du système d'excitation 14 est avantageuse pour les machines électriques caractéri- sées par une action démagnétisante élevée, exercée par la réaction de l'enroulement statorique 12. La figure 13 représente une machine électrique à trois empilages statoriques dans laquelle une seule partie magné- toconductrice 2 de la carcasse 1, à savoir la partie cen- traleest embrassée par les aimants permanents 29, alors que des parties magnétoconductrices 2 extrêmes de la car- casse 1 sont reliées par le circuit magnétique 16 embras- sant les aimants permanents 29 et réalisé en forme d'an- neau à section en U. Une telle conception du système d'excitation 14 est avantageuse pour les machines électriques sur la carcasse desquelles sont disposés, en plus du système d'excitation, d'autres éléments tels que: conduites, bottes à bornes, etc. Le choix des variantes de réalisation du système d'excitation 14 des figures 11-13 dépend également de la nuance de matériau magnétique utilisée Pour les aimants à grande force coercitive, on donnera la préférence à la conception selon les figures 11 et 13. Les dimensions des aimants permanents 29, 30 sont établies en fonction de la variante de réalisation du système d'excitation choisie et en tenant compte des caractéristiques des aimants. Selon une variante de la présente invention, une machine électrique dans laquelle le système d'excitation 14 (figure 14) comprend des aimants permanents 29, 30, est pourvue de montures 31, 32 en matériau amagnétique exécutéesd'une seule pièce avec la partie amagnétique 3 de la carcasse 1 Chaque monture 31, 32 a des cellules 33 (figure 15) dans lesquelles sont logés les aimants permanents 29,30 (figure 14), ce qui rend plus facile la fixation des aimants permanents 29, 30 sur la car- casse 1. Les montures 31, 32 ont une épaisseur supérieure à celle des aimants permanents 29, 30 La différence d'épaisseur est déterminée suivant les valeurs de l'in- tervalle de tolérance d'usinage des aimants permanents 29, 30 et des variations des dimensions des pièces sous l'action de la température Etant donné que la dispersion des dimensions pour les aimants en ferrite nécessaires, sortant d'un moule, est de = 2 %/o, valeur n'exerçant qu'une faible influence sur la conductibilité du circuit magné- tique, la construction proposée permet d'employer des aimants permanents 29, 30 non polis, dont le coût est de 20 à 30 % inférieur à celui des aimants polis. Les montures 31, 32 sont accolées et rendues soli- daires, par ajustement-serré, des parties magnétoconduc- trices 2 de la carcasse 1 et, de plus, du circuit magné- tique 16 du système d'excitation 14. Entre les aimants permanents 29, 30 logés dans les montures 31, 32, il se forme des intervalles 34 relati- vement au circuit magnétique 16 du système d'excitation 14, et ce, grâce à la différence d'épaisseur des aimants 29, 30 et des montures 31, 32. Les intervalles 34 permettent d'éviter le transfert des efforts mécaniques de la carcasse 1 et du circuit magnétique 16 aux aimants permanents 29, 30, ce qui augmente la fiabilité de ces derniers et de la machine électrique dans sa totalité. Les autres éléments de la machine électrique sont réalisés de la même façon que ceux de la machine électri- que représentée sur la-figure 12. I Si l'on ne dispose les aimants permanents 29 (figures 11, 13) que dans la zone d'une seule partie magnétoconductrice 2 de la carcasse 1, la machine électrique n'a qu'une seule monture (non représentée). Dans la variante de réalisation de la machine électrique ayant plus de deux empilages 9 par exemple trois, et dans laquelle les aimants permanents 29, de la figure 16 sont disposées seulement sur les parties magnétoconductrices 2 extrêmes de la carcasse 1, les montures 31, 32 sont séparées entre elles par la partie magnétoconductrice 2 centrale qui est jointe au circuit 16 du système d'excitation 14, ce qui simpli- fie la construction du système d'excitation 14 par suite du plus petit nombre d'aimants permanents 29, 30. Les autres éléments de cette construction de la machine électrique sont identiques à ceux de la machine électrique représentée sur la figure 13. Selon encore une variante de réalisation de l'in- vention, entre les empilages 10 (figure 16) du stator 9, sont placés des aimants permanents auxiliaires à aimanta- tion axiale 35, fixés dans des encoches 36 des parties amagnétiques 3 de la carcasse 1 pratiquées du côté des surfaces intérieures des parties amagnétiques 3. Les p Oles des aimants 35 sont disposéspar rapport aux pôles des aimants 29, 30,de façon à produire un flux magnétique dirigé à contre-sens du flux créé par ces derniers. Les dimensions des aimants permanents auxiliaires et leur nombre sont déterminés de manière à produire un champ magnétique uniformément réparti suivant-la périphérie et dont 1 'intensité estiegèoen Et supérieure à celle du flux de dispersion. La présence des aimants permanents auxiliaires 35 entre les empilages 10 du stator 9 permet de réduire les flux de dispersion entre les empilages 10, ce qui assure un accroissement de l'induction dans l'entrefer 8 de la machine électrique, de même qu'une augmentation de sa puissance. L'emploi des aimntspermanents auxilisirs 35 est avanta- geu pour les machines électriques dans lesquelles la longueur de l'espace entre les empilages 10 du stator 9 est faibles La fixation des aimants 35 dans les encoches 36 des parties amagnétiques 3 de la carcasse 1 est la plus simple et la plus sûre. D'autres variantes de fixation des aimants 35 sur les parties amagnétiques 3 sont toutefois possibles. Ainsi, les aimants 35 peuveant être collés aux parties 3 de la carcasse 1. Suivant une autre variante de réalisation de l'in- vention, sur la surface extérieure des parties magnétocon- ductrices 2 (figure 17) de la carcasse 1, au voisinage immédiat de la partie magnétique 3, sont ménagés des évidements annulaires 37, tandis que sur la surface inté- rieure de la partie amagnétique 3 sont réalisées des saillies annulaires 38 s'introduisant dans lesdits évide- ments 37 La partie amagnétique 3 a une section axiale en forme de trapèze, ce qui contribue à élever sa résis- tance mécanique et sa rigidité. Une telle conception des parties magnétiques 2 et de la partie amagnétique 3 rend plus rigide et résistante la jonction des parties- 2, 3 de la carcasse 1, en formant un assemblage du type à entaille. Pour plus de sûreté, les parties magnétoconductrices 2 sont additionnellement réunies à la partie amagnétique 3 par des boulons 39 (figure 18). Pour faciliter l'assemblage de la carcasse 1, la zone amagnétique 3 est faite en deux parties 40, 41 (figure 19) reliées entre elles, par exemple par soudure Les zones magnétoconductrices 2 sont d'abord jointes aux parties , 41 de la zone amagnétique 3, et les parties 40, 41 de la zone amagnétique 3 de la carcasse 1 sont ensuite jointes entre elles. La partie amagnétique 3 peut être composée d'un nombre plus important de pièces (non représentées), ce qui serait avantageux dans le cas d'un grand diamètre de la machine électrique. Dans la zone amagnétique 3, sont pratiquées des lumières 42 par lesquelles l'agent réfrigérant est soufflé radialement pour refroidir la machine électrique. En cas d'une machine électrique ayant au moins trois empilages, toutes les parties amagnétiques sont réalisées de la même manière (non représentées). Les autres éléments de la machine électrique repré- sentée sur la figure 17 sont réalisés d'une façon iden- tique aux éléments de la machine représentée sur la fi- gure 1. Selon encore une variante de réalisation de la présente invention, dans une machine électrique dans laquelle les empilages statoriques 10 (figure 20) com- portent des canaux axiaux de refroidissement 43 la partie amagnétique est composée de deux anneaux 44 reliés par des nervures 45 (figure 21) espacées suivant la périphé- rie et réalisées sous forme de plaques en forme de coin. La zone amagnétique 3 est exécutée d'une seule pièce, cependant, elle peut comprendre plusieurs pièoes 44, 45 jointes, par exemple, par soudure. La partie amagnétique 3 (figure 20) est réunie aux parties magnétoconductrices 2 par soudure. Entre les anneaux 44 et les nervures 45, sont formés des canaux radiaux 46 de refroidissement de la carcasse 1, servant à refroidir radialement les zones actives de la machine électrique, ce qui conduit à une élévation considérable de la fiabilité de la machine électri- que. En réalisant les nervures 45 (figure 21) sous forme de plaques en coin, il devient possible d'aug- menter la longueur de l'arc 47 formant les canaux radiaux de refroidissement 46 relativement à la lon- gueur de l'arc 48 des plaques en coin, en augmentant ainsi la section des canaux radiaux 46 et en dimi- nuant leur résistance aérodynamique. Il est avantageux que le nombre de canaux radiaux de refroidissement 46 (figure 20) de la carcasse 1 soit au moins double de celui des canaux axiaux de refroidissement 43, vu que la résistance aérodynamique des canaux radiaux de refroidissement 46 de la carcasse 1 s'en trouve diminuée. * Ladite réalisation de la partie amagnétique 3 de la carcasse 1 est avantageuse pour les machines électri- ques de grande longueur ou à faible section des canaux axiaux 43 de refroidissement des empilages 10 du stator 9. Le système d'excitation 14 est constitué par deux bobines 15 disposées sur les zones magnétoconductrices 2, de part et d'autre de la partie amagnétique 3, et par le circuit magnétique 16 composé d'éléments rectan- gulaires 49 (figure 21) disposés au-dessus des nervures et de deux éléments annulaires 50 servant à relier les éléments 49 du circuit magnétique 16 aux parties conduc- trices 2 de la carcasse 1 Les éléments 50 du circuit magnétique 16 sont joints aux éléments 49 du circuit magnétique 16 et aux zones magnétoconductrices 2 de la carcasse 1 par soudure. Lesdits éléments peuvent aussi être réunis autrement que de la façon indiquée, par exemple à l'aide de boulons 3-5 (non représentés). Une telle réalisation du système d'excitation 14 assure la sortie libre de l'agent réfrigérant par les canaux radiaux 46, ce qui a pour effet de réduire la résistance aérodynamique des canaux 46 et d'accroître par conséquent l'intensité de refroidissement de la machine électrique. Dans les boucliers à palier 13, sont pratiqués des orifices 51 pour l'amenée de l'agent réfrigérant dans les canaux axiaux 43 de refroidissement des empi- lages statoriques I O O Les autres éléments de la machine électrique repré- sentée sur la figure 20 sont semblables à ceux de la machine électrique représentée sur la figure 1 et portant les mêmes chiffres de référence. Selon une autre variante de réalisation de l'inven- tion, illustrée sur la figure 22, la partie amagnétique 3 de la carcasse 1 se présenteen section axialeisous forme d'une poutre en double T dont une aile intérieure 52 est reliée, par exemple soudée, aux parties magnéto- conductrices 2 de la carcasse 1 et dont une aile exté- rieure 53 est jointe, par exemple soudée, au circuit ma- gnétique 16 du système d'excitation 14. Une telle réalisation de la partie amagnétique 3 de la carcasse 1 permet d'augmenter la rigidité de la car- casse 1, et en même temps, du système d'excitation 14. Les ailes 52, 53 de la poutre en double T sont réalisées sous forme d'anneaux disposés coaxialement l'un à l'autre et joints par soudure à la traverse 54 de la poutre en double T, ce qui simplifie sensiblement la - fabrication de la partie amagnétique 3 de la carcasse 1. Deux bobines 15 du système d'excitation 14 sont disposées entre les ailes 52, 53, de part et d'autre de la traverse 54 de la poutre en double T. Le circuit magnétique 16 du système d'excitation 14 se présente sous forme d'un anneau de section en Ut Les autres éléments de la machine électrique illus- trée sur la figure 22 sont réalisés de la même manière que les éléments de la machine électrique représentée sur la figure 4 et portent les mêmes chiffres de référence. Une telle réalisation sera préférée pour les machines électriques servant à entraïner les laminoirs à fil rapides. Cependant, suivant la présente invention, d'autres variantes de réalisation de la zone amagnétique 3 de la carcasse 1 sous forme de poutre en double T sont possibles. Ainsi, la figure 23 représente une partie amagnétique 3 de la carcasse 1, dont les ailes 52, 53 sont réalisées sous forme de nervures 55 jointes, par exemple par soudure, -15 à la surface de la traverse 54 et espacées suivant sa périphérie pour former des canaux axiaux 46 de refroidisse- ment de la carcasse 1. Cette réalisation de la partie amagnétique 3 assure le refroidissement aussi bien axial que radial de la ma- chine électrique, tout en améliorant la rigidité de la carcasse 1, ce qui est avantageux pour les machines élec- triques de grande longueur, à charge calorifique élevée. Les autres éléments de la machine électrique sont semblables aux éléments de la machine électrique illustrée sur la figure 20. La figure 24 représente la partie amagnétique 3 de la carcasse 1 réalisée sous forme de plaques 56 ayant la forme d'une poutre en double T, espacées selon la périphé- rie et formant des canaux radiaux 46 de refroidissement de la carcasse 1. Ladite réalisation de la partie amagnétique 3 per- met, tout en maintenant une rigidité élevée de la carcasse 1, de réduire la quantité de métal exigée pour la fabrica- tion de la partie amagnétique 3 et donc de toute la machine électrique. Cette conception de la zone amagnétique 3 de la carcasse 1 est avantageuse pour les machines électri- ques qui ne sont pas soumises à l'action de brusques accélarations et arrêts du rotor 4. Les autres éléments de la machine électrique en question sont semblables aux éléments de la machine électrique représentée sur la figure 20. Les figures 22 à 24 représentent une machine élec- trique à deux empilages statoriques, la réalisation des machines électriques à plus grand nombre d'empilages étant identique. Selon une variante de réalisation de l'invention, illustrée sur la figure 25, une machine électrique com- portant les canaux axiaux 43 de refroidissement des empilages 10 du stator 9 et les canaux radiaux 46 de refroidissement de la carcasse 1 est pourvue d'un dé- flecteur 57 disposé entre les empilages statoriques I 0. Le déflecteur 57 est conçu sous forme de plaques 58 (figure 26) espacées suivant la périphérie et fixées par soudure aux nervures 45 de la partie amagnétique 3 de la carcasse 1, les canaux axiaux 43 (figure 25) de refroidissement des empilages 10 mutuellement voisins du stator 9 étant disposés de part et d'autre des pla- ques 58 du déflecteur 57. Pareille réalisation du déflecteur 57 permet de le fabriquer en utilisant une quantité minimum de métal et assure sa-fixation fiable sur la machine électrique. Les canaux axiaux 43 (figure 27) de refroidissement des empilages voisins sont décalés l'un à l'autre d'un angle e L égal à la moitié de l'anglef formé par les canaux axiaux L de refroidissement 43 réalisés dans un même empi- lage 10 du stator 9. La disposition du déflecteur 57 et ledit agencement des canaux axiaux 43 de refroidissement des empilages voisins 10 du stator 9 permettent d'éviter l'action réciproque des flux d'agent réfrigérant provenant des empilages voisins 10 du stator 9, en réduisant par con- séquent la résistance aérodynamique de l'espace entre les empilages 10 du stator 9. Les autres éléments de la machine électrique en question sont pareils aux éléments de la machine repré- sentée sur la figure 20 et sont désignés par les mêmes chiffresde référence; cependant, ils peuvent être réalisés d'une façon identique à ceux de la machine illustrée sur les figures 23, 24. En cas o une machine électrique est munie d'un plus grand nombre d'empilages, le nombre de déflecteurs 57 est égal à celui des parties amagnétiques 3 de la car- casse 1. Le déflecteur 57 (figure 28) peut, suivant l'inven- tion être réalisé sous forme d'un anneau à paroi mince, ondulé en forme de méandre, un tel déflecteur étant plus facile à fabriquer. Les composantes longitudinales du déflecteur 57 réalisé en anneau ondulé sous forme d'un méandre forment des cannelures 58. Selon encore une variante de réalisation de l'inven- tion, les plaques ou cannelures 58 (figures 26, 28) du déflecteur 57 sont disposés au-dessous des nervures 45 (figure 26) ou des nervures 55, ou des plaques 56 (non représentées) de la partie amagnétique 3 de la carcasse 1. Une telle disposition des plaques ou cannelures 58 du déflecteur 57 et des nervures ou plaques de la partie amagnétique 3 de la carcasse 1 assure une diminution de la résistance aérodynamique opposée aux flux radiaux de l'agent réfrigérant, en permettant du même coup d'accélé- rer la vitesse du flux de refroidissement, ce qui conduit à un refroidissement plus efficace de la machine électri- que. La machine électrique faisant l'objet de l'invention fonctionne comme suit. Le système d'excitation 14 (figure 1) fournit un flux magnétique d'excitation de la machine électrique Le flux magnétique d'excitation se referme sur lui-même à travers le circuit magnétique 16 du système d'excitation 14, les parties magnétoconductrices 2 de la carcasse 1, les empi- lages 10 du stator 9, les entrefers 8, les systèmes po- laires 5 du rotor 4 et le circuit magnétique 7 du rotor 4 La zone amagnétique 3 disposée entre les parties magné- toconductrices 2 prévient le shuntage du flux magnétique. Comme le flux magnétique d'excitation pénètre dans le rotor uniquement par les cornes polaires 6 des systèmes polaires 5, à chaque moment donné, il ne parcourt pas tous les conducteurs de l'enroulement statorique 12, mais seu- lement une partie de ces conducteurs, déterminée par la valeur du coefficient de l'arc polaire Quand cette valeur maximale est égale à 1, seule une moitié des conducteurs de l'enroulement statorique 12 est parcourue par le flux magnétique de l'un des systèmes polaires 5. Lors de la rotation du rotor 4, les systèmes polaires , en se déplaçant relativement aux conducteurs de l'enrou- lement statorique 12, entraînent le flux magnétique d'exci- tation, provoquant ainsi l'intersection des lignes de force magnétiques de ce flux avec les conducteurs de l'enroulement statorique 12, et en y induisant ainsi une force électromo- trice. Les systèmes polaires 5 (figure 2) du rotor 4 sont décalés l'un par rapport à l'autre, suivant la périphérie, de 180 degrés électriques, de sorte que, quand le rotor 4 tourne, dans les conducteurs de l'enroulement statori- que 12 (figure 1) n'est induite qu'une force électromo- trice d'un seul signe. Le fonctionnement en génératrice de la machine, qui vientd'être décrit, correspond totalement au fonctionne- ment en génératrice d'une machine synchrone à pôles al- ternés à cette différence près que la force électromotrice est induite, dans ce cas, dans une partie des conducteurs de l'enroulement 12 d'une seule phase, se trouvant dans l'un des empilages I O du stator 9 Pour cette raison, l'efficacité de la machine à pâles de même polarité de la présente invention sera de moitié inférieure à celle d'une machine électrique à pôles de polarité contraire. Cependant, du fait de l'absence de l'enroulement d'excitation sur le rotor 4, la vitesse de rotation du rotor 4 de la machine conforme à l'invention est sensi- blement supérieure à celle du rotor d'une machine élec- trique à pôles de polarité contraire, pourvue d'un enrou- lement rotorique, ce qui assure les avantages de la machine de la présente invention utilisée pour entraîner des méca- nismes exigeant des vitesses de rotation élevées. Le réglage du fliux magnétique d'excitation servant à modifier la vitesse de rotation du rotor est effectué en modifiant le courant de l'enroulement de la bobine 15 du système d'excitation 14. La machine électrique faisant l'objet de l'invention est du type à refroidissement naturel, dans lequel la chaleur dégagée par les zones actives de la machine est transmise à la carcasse 1 et aux boucliers à palier 13 pour se dissiper ensuite dans l'air environnant. Le fonctionnement d'une machine électrique munie d'un plus grand nombre d'empilages 10 (figure 2) du stator 9 est sensiblement identique au fonctionnement décrit de la machine électrique à deux empilages (figure 1) La différence consiste en ce que le flux magnétique d'exci- tation créé par trois bobines 15 du système d'excitation 14 se ramifie en trois flux, les empilages 10 extrêmes du stator 9 n'étant parcourus que par un flux créé par l'une des bobines 15, alors que les empilages 10 inter- posés entre ces empilages extrêmes sont parcourus par les flux créés par deux bobines 15, de sorte que la lon- gueur des empilages 10 extrêmes du stator 9 est de moitié inférieure à celle des autres empilages 10. Le fonctionnement de la machine électrique représen- tée sur les figures 7,9,I O est identique au fonctionne- ment de la machine électrique représentée sur la figure 1. Le fonctionnement de la machine électrique illustrée sur les figures 11, 12, 13 et 14 est semblable au fonc- tionnement de la machine électrique représentée sur la figure 1, à cette différence près que le flux magnétique d'excitation est fourni par les aimants permanents 29, 30 qui sont branchés obligatoirement en série sur le réseau magnétique du système d'excitation 14 Comme l'emplacement des aimants permanents 29, 30 dans le circuit d'excitation n'exerce pas en principe d'influence sur le fonctionnement de la machine, il devient possible, en les disposant sur la surface extérieure des zones magnétoconductrices 2 de la carcasse 1, de simplifier la construction et d'étendre la superficie des aimants permanents 29, 30 de laquelle dépend l'induction de la machine électrique. Le fonctionnement de la machine électrique représentée sur la figure 16 est semblable au fonctionnement de la machine des figures 11 à 14, sauf que les aimants permanents auxiliaires axialement aimantés 35 créent un flux magnétique à contre-sens du flux produit par les aimants permanents 29, 30, en permettant ainsi une réduction des flux de dispersion du système magnétique qui cornvergent entre les 254413 T empilages voisins 10 de polarité opposée. Le fonctionnement de la machine électrique repré- sentée en figure 20 se fait de la même façon que le fonc- tionnement de la machine électrique de la figure 1, à cette différence près que la conception de la machine de la figure 20 rend possible le refroidissement forcé de ses zones actives. L'agent réfrigérant est envoyé à contre-courant dans la machine, en passant par les orifices 51 ménagés dans les boucliers 13 à palier pour arriver dans les canaux axiaux 43 de refroidissement des empilages stato- riques IO, en contactant les zones de dégagement intense de chaleur situées à proximité des encoches 11 dans les- quelles sont logés les conducteurs de l'enroulement 12. En pénétrant dans l'espace entre les empilages statoriques IO, l'agent réfrigérant change de direction(axiale au lieu de radiale) et les deux contre-flux convergents for- ment le flux unique qui arrive dans les canaux radiaux 46 de refroidissement de la carcasse 1 Le chemin suivi par l'agent réfrigérant est indiqué par les flèches de la figure 20. Les bobines 15 du système d'excitation 14, disposées de part et d'autre de la partie amagnétique 3 de la car- casse 1, assurent la sortie libre de l'agent réfrigérant par les canaux radiaux 46, ce qui diminue leur résistance aérodynamique et résulte en un meilleur refroidissement de la machine électrique. On obtient ainsi le refroidissement axial et radial de la machine électrique avec une double quantité d'agent réfrigéranten permettant par là d'augmenter la charge des zones actives de la machine électrique et d'élever ses performances-spécifiques, tout en améliorant sa fiabilité. Cependant, les flux d'agent réfrigérant allant à contre-sens amortissent mutuellement leurs vitesses de mouvement respectives au moment o ils se croisent, d'o une baisse de l'intensité du refroidissement. Cet inconvénient est éliminé dans la machine élec- trique représentée sur la figure 25, grâce au décalage mutuel des canaux axiaux 45 de refroidissement des empi- lages voisins statoriques 10 d'un angle Dô, et grâce à la présence du déflecteur 57 entre les empilages 10. Les flux à contre-sens de l'agent réfrigérant sont décalés l'un par rapport à l'autre et isolés à l'aide des plaques ou cannelures 58 (figures 27, 28) du déflecteur 57, pour emprunter les différents canaux radiaux 46 (figure 26) de refroidissement de la partie amagnétique 3 de la carcasse 1, ce qui assure un refroidissement uniforme de la bobine 15 du système d'excitation 14. En outre, la disposition des plaques ou cannelures 58 (figures 27, 28) audessous des nervures 45 (figure 26) de la zone amagnétique 3 de la carcasse 1 assure la sortie-libre de l'agent réfrigérant par les canaux radiaux 46, ce qui contribue à l'augmentation de la vitesse du flux de refroidissement et améliore donc davantage l'efficacité du refroidissement de la machine électrique. A la lecture des exemples concrets de réalisation de la présente invention, tout homme du métier peut se rendre compte que tous les buts de l'invention sont parfaitement réalisables dans le cadre de l'invention déterminée par les revendications. La machine électrique conforme à l'invention, grâce à la fabrication séparée du stator et du système d'excitation, est facile à fabriquer et à assembler, ce qui, a son tour, améliore son aptitude aux réparations, en évitant le démon- tage de toute la machine et la liquidation de l'enroule- ment statorique en cas de panne du système d'excitation. Dnas la machine électrique proposée, du fait de la réduction de l'espace entre les empilages statoriques, la longueur du rotor se trouve diminuée, ce qui contribue à l'amélioration de la rigidité et de la robustesse du rotor et, donc, à l'élévation de la vitesse limite de rotation de la machine électrique. Par ailleurs, dans la machine conforme à l'invention, il devient possible de réaliser un refroidissement forcé axial et radial des zones actives, en élevant ainsi la charge pouvant être supportée par les zones actives de la machine électrique, ce qui aboutit à de meilleurs caracté- ristiques spécifiques, tout en accroissant la fiabilité de la machine électrique. La présente invention s'applique le plus avantageuse- ment aux moteurs électriques rapides d'entraînement des turbocompresseurs, des pompes à haute pression, des venti- lateurs, des laminoirs à fil rapides. R E V E N D I C AT I O NS 1 Machine électrique comportant, d'une part, une carcasse cylindrique ( 1) dans laquelle sont montés un rotor ( 4) réalisé sous forme d'au moins deux systèmes polaires ( 5) qui sont munis de cornes polaires ( 6) et reliés entre eux par un circuit magnétique ( 7), et un stator ( 9) comportant au moins deux empilages de tôles ( 10), et d'autre part, un système d'excitation ( 14), caractérisée en ce que le système d'excitation ( 14) est installé à l'extérieur de la carcasse ( 1), celle- ci étant constituée par des zones magnétoconductrices ( 2) alternant axialement avec des zones amagnétiques ( 3), et en ce que dans chaque zone magnétoconductrice ( 2) est fixé l'empilage ( 10) correspondant du stator ( 9). 2 Machine électrique suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le système d'excitation ( 14) est composé d'une bobine ( 15) embrassant la carcasse ( 1) et d'un circuit magnétique ( 16) embrassant la bobine ( 15) et accolé aux zones magnétoconductrices ( 2) de la carcas- se ( 1). 3 Machine électrique suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le circuit magnétique ( 16) du système d'excitation ( 14) se présente sous forme d'un anneau ayant une section en U et comporte au moins deux parties ( 21, 22) démontables réunies entre elles radiale- ment, par exemple au moyen de boulons ( 23). 4 Machine électrique suivant la revendication 3, caractérisée en ce qu'une rainure annulaire ( 28) est pratiquée sur au moins l'une des zones magnétoconductrices ( 2) de la carcasse ( 1) et que le circuit magnétique ( 16) du système d'excitation ( 14) est pourvu d'unesaillie annu- laire ( 27) s'engageant dans ladite rainure annulaire ( 28). Machine électrique suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le système d'excitation ( 14) comporte au moins un circuit magnétique ( 16) relié aux zones magnétoconductrices ( 2) de la carcasse ( 1), et au moins une bobine ( 15) emmanchée sur le circuit magné- tique ( 16). 6 Machine électrique suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le système d'excitation ( 14) est réalisé sous forme d'aimants permanents ( 29, 30) disposés sur la carcasse ( 1) dans la zone d'au moins l'une des parties magnétoconductrices ( 2), et sous forme d'un circuit magnétique ( 16) embrassant les aimants permanents ( 29, 30),les parties magnétoconduc- trices ( 2) de la carcasse ( 1) qui sont dépourvues d'aimants permanents ( 29, 30) étant conjuguées au cir- cuit magnétique ( 16) du système d'excitation ( 14). 7 Machine électrique suivant l'une des revendi- cations 1 et 6, caractérisée en ce qu'elle est pourvue de montures ( 31, 32) réalisées d'une seule pièce avec les parties amagnétiques ( 3) de la carcasse ( 1) et comportant des cellules ( 33) dans lesquelles sont logés les aimants permanents ( 29,30), tandis que le circuit magnétique ( 16) les embrassant est monté de manière à former un intervalle ( 34) entre lui et les aimants permanents ( 29, 30) et est conjugué aux montures ( 31, 32). 8 Machine électrique suivant l'une des revendi- cations 1, 6 et 7, caractérisée en ce que, entre les empilages statoriques ( 10), sont disposés des aimants permanents auxiliaires ( 35) axialement aimantés, et en ce que les encoches ( 36) recevant lesdits aimants per- manents ( 35) sont pratiquées dans les surfaces intérieu- res des parties amagnétiques ( 3) de la carcasse ( 1). 9 Machine électrique suivant la revendication 1, caractérisée en ce que des évidements annulaires ( 37) sont ménagés sur les zones magnétoconductrices ( 2) et que les zones amagnétiques ( 3) de la carcasse ( 1) pré- sentent des saillies annulaires ( 38) s'engageant dans lesdits évidements annulaires ( 37), les parties ama- gnatiques ( 3) étant constituées, suivant leur périphé- rie, d'au moins deux parties ( 40, 41) réunies entre elles. Machine électrique suivant la revendication 2, comportant des canaux axiaux de refroidissement ( 43) réalisés dans les empilages ( 10) du stator ( 9), carac- térisée en ce que les zones amagnétiques ( 3) de la car- casse ( 1) sont constituées de deux anneaux ( 44) reliés entre eux par des nervures ( 45) espacées suivant la pé- riphérie de façon à former des canaux radiaux ( 46) de refroidissement de la carcasse ( 1) entre les nervures ( 45) et lesdits anneaux ( 44), les bobines ( 15) du sys- tème d'excitation ( 14) étant disposées de part et d'autre de la zone amagnétique ( 3) et le circuit magnétique ( 16) les embrassant étant composé d'éléments-distincts ( 49) disposés au-dessus des nervures ( 45). 11 Machine électrique suivant la revendication 2, caractérisée en ce que la zone amagnétique ( 3) de la carcasse ( 1) se présenteen section axiale, comme une poutre en double T, dont l'aile intérieure ( 52) est reliée aux zones magnétoconductrices ( 2) de la carcasse ( 1), et dont l'aile extérieure ( 53) est reliée au circuit magnétique ( 16) du système d'excitation ( 14), la bobine ( 15) du système d'excitation ( 14) étant disposée entre les ailes ( 52, 53) de la poutre en double T, de part et d'autre de sa traverse ( 54). 12 Machine électrique suivant la revendication 11, caractérisée en ce que les ailes( 52, 53) de la poutre en double T sont réalisées en forme d'anneaux disposés coaxia- lement l'un à l'autre. 13 Machine électrique suivant la revendication 11, i comportant les canaux axiaux de refroidissement ( 43) situés dans les empilages ( 10) du stator ( 9), carac- térisée en ce que les ailes ( 52, 53) de la poutre en double T se présentent sous forme de nervures ( 55) rigidement réunies aux surfaces de la traverse ( 54) et espacées suivant la périphérie pour former des canaux radiaux ( 46) de refroidissement de la carcasse ( 1). 14 Machine électrique suivant la revendication 11, comportant des canaux axiaux de refroidissement ( 43) réalisés dans les empilages (IO) du stator ( 9), caractérisée en ce que la zone amagnétique ( 3) de la carcasse ( 1) se présente sous forme de plaques ( 56) espacées suivant la périphérie et formant des canaux radiaux ( 46) de refroidissement de la carcasse ( 1). Machine électrique suivant l'une des revendi- * cations IO, I 3 et 14, caractérisée en ce qu'elle est pourvue d'un déflecteur ( 57) disposé entre les empilages (IO 0) du stator ( 9), les canaux axiaux ( 43) de refroidis- sement des empilages voisins (I 0) du stator ( 9) étant décalés l'un à l'autre d'un angle dû égal à la moitié de l'angle compris entre les canaux axiaux de refroidis- sement ( 43) réalisés dans un même empilage (IO). 16 Machine électrique suivant la revendication 15, caractérisée en ce que le déflecteur ( 57) est réalisé sous forme de plaques ( 58) espacées suivant la périphérie et fixées sur la zone amagnétique ( 3) de la carcasse ( 1). 17 Machine électrique suivant la revendication 15, caractérisée en ce que le déflecteur ( 57) est réalisé sous forme d'un anneau à paroi mince, ondulé en forme de méandre. 18 Machine électrique suivant l'une des revendications 16 et 17, caractérisée en ce que les plaques ou cannelures ( 58) du déflecteur ( 57) sont disposées au-dessous des nervures ( 45 ou 55) ou des plaques ( 56) de la zone amagné- tique ( 3) de la carcasse ( 1).