Brevet FR2549654A1 — publié le 19850125

Dispositif de jonction électrique entre barres stator d'un turboalternateur refroidi à l'eau, et procédé de montage de ce dispositif. La présente invention concerne un dispositif de jonction électrique entre barres stator d'un turbo-alternateur refroidi à l'eau, les extrémités de deux barres constituant une tête de bobine munie de deux boîtes à eau assurant chacune une liaison hydraulique entre une extrémité d'une barre et un raccord d'une canalisation. Elle concerne également un procédé de montage de ce dispositif. Dans les turbo-alternateurs refroidis à l'eau, les barres stator sont constituées de brins pleins et de brins creux à l'intérieur desquels circule une eau de refroidissement. Pour relier chaque barre à une canalisation d'eau, on utilise généralement une botte à eau regroupant à une de ses extrémités les différents brins d'une même barre, et comportant à son autre extrémité un raccord adapté à une canalisation. Mais il faut également assurer une jonction électrique entre deux barres constituant une tête de bobine stator, Cette jonction électrique est donc réalisée entre les deux bottes à eau et ceci pour chaque tête de bobine. Dans un dispositif antérieur connu, les bottes à eau sont reliées entre elles électriquement par deux plaques fixées chacune à une botte à eau et soudées ensemble à l'étain puis éventuellement boulonnées,ce dispositif antérieur exige que les deux bottes à eau soient alignées et que leur entraxe soit constant. De plus, le temps de montage de ce dispositif est particulièrement long car il exige de multiples opérations d'ajustage. Dans un autre dispositif connu, les bottes à eau sont reliées entre elles par un empilage de lamelles de faible épaisseur fixées chacune à une botte à eau et brasées deux à deux. Ce dispositif présente un.inconvénient majeur qui est un temps de montage excessivement long dû à la fixation de chaque lamelle sur les bottes à eau et au brasage des lamelles deux à deux. La présente invention remédie à ces inconvénients en proposant un dispositif de jonction électrique permettant d'absorber des écarts angulaires et des écarts d'entraxe entre les deux bottes à eau, et procurant un gain de temps de montage appréciable sachant qu'un alter nateur peut comporter jusqu quatre vingt quatre têtes de bobines de chaque côté du stator. Le dispositif de jonction est caractérisé en ce qu'il comporte une bague centrale et deux pièces de connexion munies chacune d'une tette positionnée sur une partie tourillonnaire dsune botte à eau, et d'un doigt cylindrique engagé dans un alésage de la bague centrale. Avantageusement, les deux alésages de la bague centrale sont alignés selon un plan passant par l'axe principal de la bague centrale et forment entre eux un angle selon un autre plan passant aussi par l'axe principal de la bague centrale mais perpendiculairement au premier. Dans un même plan, chaque alésage forme un angle avec l'axe principal de la bague centrale. De préférence, les doigts cylindriques sont solidarisés dans la pièce centrale par une brasure et les têtes sont solidarisées chacune sur une partie tourillonnaire d'une botte à eau par une brasure. Le procédé de montage du dispositif est caractérisé en ce que, après avoir préalablement engagé les doigts des deux pièces de connexion dans les alésages de la bague centrale, on présente le dispositif de jonction ainsi assemblé devant la tête de bobine munie de ses deux bottes à eau, et on tourne la bague centrale jusqu'à l'obtention d'un angle convenable permettant de glisser les deux têtes des deux pièces de connexion sur les parties tourillonnaires des bottes à eau. De préférence, on brase les pièces de connexion sur la bague centrale et sur les parties tourillonnaires des bottes à eau. Il est décrit ci-après à titre d'exemple et en référence aux figures du dessin annexé, un dispositif de jonction électrique selon l'invention et son procédé de montage. La figure 1 représente une vue schématique d'un turbo-alternateur refroidi à l'eau. La figure 2 représente, en coupe selon II de la figure 3, une tête de bobine. La figure 3 représente, en coupe selon III de la figure 2, la même tête de bobine. Dans la figure 1, on voit de manière très schématique la consti tution interne d'un turbo-alternateur 1 comportant une carcasse 2, un rotor 3, un circuit magnétique 4. De chaque côté du circuit magnétique, des têtes de bobines 10, réparties sur toute la circonférence, sont reliées à des canalisations d'eau 7, elles mêmes raccordées à un collecteur circulaire 6 pour assurer la circulation de l'eau de refroidissement dans les barres 8, 9. Ces têtes de bobines comportent deux bottes à eau 20, 30 reliées chacune d'un côté à une barre et de l'autre côté à une canalisation 7, puis un dispositif de jonction électrique 40 reliant les deux bottes à eau. Les figures 2 et 3 montrent de manière plus détaillée une tête de bobine 10. La figure 2, vue en coupe suivant II de la figure 3, montre une tête de bobine 10 raccordant deux barres stator 8, 9. Les barres stator 8, 9 sont reliées respectivement à une botte à eau 20, 30. L'extrémité de la barre 8 est brasée dans une partie orthogonale 22 dé la botte à eau 20 et l'extrémité de la barre 9 est brasée dans une partie orthogonale 32 de la botte à eau 30. Les bottes à eau 20, 30 comportent également une partie tourillonnaire 21, 31 sur laquelle est brasé un raccord 29, 39. Ces deux raccords sont bien entendu reliés aux canalisations 7 non représentées. Un capot isolant 11 recouvre la tête de bobine, et l'intérieur de celui-ci est rempli jusqu'au niveau des raccords 29, 39 de résine polyuréthane, par exemple. Le dispositif de jonction électrique 40 comporte une bague centrale 70 et deux pièces de connexion 50, 60. La pièce de connexion 50 comporte une tête 51 munie d'un alésage 52 monté sur la partie tourillonnaire 21 de la botte à eau 20, et une queue cylindrique 53 engagée dans un alésage 71 de la bague centrale 70. La tête 51 est munie également d'une gorge 54 recevant un anneau de brasure.La même pièce de connexion 60 comporte une tête 61 munie d'un alésage 62 monté sur la partie tourillonnaire 31 de la botte à eau 30, et une queue cylindrique 63 engagée dans un alésage 72 de la bague centrale 70. La tête 61 est munie également d'une gorge 64 recevant un anneau de brasure. Les alésages 71, 72 de la bague centrale 70 sont respectivement munis d'une gorge 73, 74 recevant chacune un anneau de brasure. Les deux alésages sont, dans cette figure, montrés alignés. La figure 3, vue en coupe suivant III de la figure 2, montre la tête de bobine 10 munie de son capot 11, et on voit plus particulièrement la partie orthogonale 22 et la partie tourillonnaire 21 de la botte à eau 20, et de même, la partie orthogonale 32 et la partie tourillonnaire 31 de la botte à eau 30. Mais on voit aussi la tête 51 de la pièce de connexion 50 montée sur la partie tourillonnaire 21 de la botte à eau 20 et munie de sa gorge 54, et la tête 61 de la pièce de connexion 60 montée sur la partie tourillonnaire 31 de la botte à eau 30 et munie de sa gorge 64. La queue cylindrique 53 de ia pièce de connexion 50 est engagée dans l'alésage 71 muni de sa gorge 73 et la queue cylindrique 63 de la pièce de connexion 60 est engagée dans l'alésage 72 muni de sa gorge 74.Ces deux alésages 71, 72 de la bague centrale forment entre eux un angle d'environ 100, l'alésage 71 faisant avec la verticale un angle A d'environ 50 et l'alésage 72 faisant avec la verticale un angle B d'environ 50 également. Ces angles peuvent bien sûr varier dans de larges proportions. Le procédé de montage s'effectue de la manière suivante on engage les queues cylindriques des pièces de connexion dans la bague centrale et le dispositif ainsi assemblé est présenté devant la tête de bobine. On tourne alors la bague centrale jusqu'à l'obtention de l'angle convenable permettant de glisser lé dispositif sur les deux tourillons des bottes à eau. En effet, en tournant la bague centrale, les têtes des deux pièces de connexion décrivent un cône, et comme ces pièces sont libres en rotation et en translation dans la bague centrale, le dispositif se monte toujours sur les bottes à eau quels que soient les écarts d'entraxe ou d'alignement qui peuvent exister entre ces deux bottes. Les pièces de connexion sont ensuite brasées chacune sur la botte à eau correspondante, et chacune dans l'alésage correspondant de la bague centrale. Les alésages des pièces de connexion et les parties tourillonnaires étant obtenus par usinage, les jeux de brasage sont parfaitement définis, ce qui garantit une bonne qualité de brasure. Le chauffage est réalisé par induction et l'inducteur englobe la totalité de la tête de bobine. Les différents brasages sont donc réalisés en une seule opération. Sans sortir du cadre de l'invention, ce dispositif de jonction électrique et son procédé de montage peuvent bien sûr s'appliquer au cas des barres "Roebel" simples ou doubles. REVENDICATIONS 1/ Dispositif (40) de jonction électrique entre barres (8, 9) stator d'un turbo-alternateur (1) refroidi à l'eau, les extrémités de deux barres constituant une tête de bobine (10) munie de deux bottes à eau (20, 30) assurant chacune une liaison hydraulique entre une extrémité d'une barre et un raccord (29, 39) d'une canalisation (7), caractérisé en ce qu'il comporte une bague centrale (70) et deux pièces de connexion (50, 60) munies chacune d'une tête (51, 61) positionnée sur une partie tourillonnaire (21, 31) d'une botte à eau, et d'un doigt cylindrique (53, 63) engagé dans un alésage (71, 72) de la bague centrale (70). 2/ Dispositif de jonction électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux alésages (71, 72) de la bague centrale sont alignés selon un plan passant par l'axe principal de la bague centrale et forment entre eux un angle (A + B) selon un autre plan passant aussi par l'axe principal de la bague centrale mais perpendioulairement au premier. 3/ Dispositif de jonction électrique selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que, dans un même plan, chaque alésage (71, 72) forme un angle (A, B) avec l'axe principal de la bague centrale. 4/ Dispositif de jonctior. électrique selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les doigts cylindriques (53, 63) sont solidarisés dans la pièce centrale par une brasure, et les têtes (51, 61) sont chacune solidarisées sur une partie tourillonnaire (21, 31) d'une botte à eau par une brasure. 5/ Procédé de montage d'un dispositif de jonction électrique selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, après avoir préalablement engagé les doigts (53, 63) des deux pièces de connexion (50, 60)- dans les alésages (71, 72) de la bague centrale (70), on présente le dispositif de jonction (40) ainsi assemblé devant la tête de bobine (10) munie de ses deux bottes à eau (20, 30), et on tourne la bague centrale jusqu'à l'obtention d'un angle convenable permettant de glisser les deux têtes (51, 61) des deux pièces de connexion sur les parties tourillonnaires (21, 31) des bottes à eau. 6/ Procédé de montage selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'on brase les pièces de connexion sur la bague centrale et sur les parties tourillonnaires des bottes à eau,