Brevet FR2986387A1 — publié le 20130802

MACHINE ÉLECTRIQUE DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne une machine électrique. 5 La machine électrique est de préférence une machine tournante électrique telle qu'un générateur électrique synchrone ou asynchrone. Cependant, la machine électrique peut également être une machine tournante électrique différente telle qu'un moteur électrique synchrone ou 10 asynchrone ou une machine autre qu'une machine tournante électrique. ARRIERE-PLAN Les machines tournantes électriques telles que les 15 générateurs électriques ont un carter qui loge un stator et un rotor. Le stator a des enroulements de stator qui sont connectés à l'extérieur de la machine électrique par le biais de traversées. Les traversées sont des composants nécessaires pour 20 transférer de l'énergie électrique depuis le stator jusqu'à l'extérieur du carter (par exemple pour un générateur électrique) ou depuis l'extérieur du carter jusqu'au stator (par exemple pour un moteur électrique). Généralement, un circuit de refroidissement est 25 également prévu pour refroidir le stator et les traversées. Par exemple, le circuit de refroidissement peut être un circuit de refroidissement par eau ; dans ce cas, le circuit de refroidissement comprend une source d'eau externe au carter et des conduites qui fournissent l'eau au stator dans le carter. Le stator est ensuite connecté aux traversées, de telle sorte que l'eau sortant du stator passe à travers les traversées pour les refroidir. Généralement, au moins certaines des traversées sont connectées les unes aux autres, pour définir une machine électrique connectée en étoile (ou en delta). Pour cette raison, une connexion entre au moins certaines des traversées est prévue. Il est connu de réaliser cette connexion par l'intermédiaire d'éléments tubulaires, chacun ayant une 15 extrémité connectée à une traversée et l'autre extrémité connectée aux autres éléments tubulaires. Afin de les refroidir, ces éléments tubulaires sont connectés au circuit de refroidissement de la machine électrique (par l'intermédiaires des traversées), de telle 20 sorte que l'eau de refroidissement passe à travers le stator, les traversées, les éléments tubulaires et soit ensuite évacuée. Ce système de refroidissement connu présente certains inconvénients_ 25 En fait, l'eau qui passe à travers les éléments tubulaires a une température élevée qui n'est pas optiMisée pour le refroidissement, parce qu'elle est déjà passée à travers le stator et les traversées lorsqu'elle parvient jusqu'aux éléments tubulaires. En outre, afin d'éviter une transmission contraintes mécaniques quelconques des éléments tubulaires (qui se déforment en fonction de la température) aux traversées, une connexion électrique conductrice déformable doit être prévue entre les traversées et les éléments tubulaires. Cette connexion électrique conductrice 10 déformable comporte une pluralité de petites conduites entre les traversées et les éléments tubulaires (parce qu'elle doit également permettre à l'eau de passer des traversées aux éléments tubulaires). Ces connexions ne pourraient pas être fiables, étant donné qu'elles peuvent 15 provoquer des fuites. RESUME Un aspect de l'invention consiste à fournir une machine électrique avec des éléments qui connectent les 20 traversées les unes aux autres et ayant un système de refroidissement optimisé. Un autre aspect de l'invention consiste à fournir une machine électrique avec des éléments qui connectent les traversées les unes aux autres et ayant un système de 25 refroidissement fiable (en particulier, le système de refroidissement est plus fiable que les systèmes de refroidissement existants). Ces aspects ainsi que d'autres aspects sont réalisés en fournissant une machine électrique selon les revendications annexées. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres caractéristiques et avantages ressortiront plus clairement de la description d'un mode de réalisation préféré mais non exclusif de la machine électrique illustré à l'aide d'un exemple non limitatif dans les dessins annexés, dans lesquels : la figure 1 est une vue schématique d'une machine électrique ; la figure 2 est une vue schématique de trois 15 traversées avec un élément les connectant les unes aux autres. DESCRIPTION DETAILLEE DE MODES DE REALISATION ILLUSTRATIFS La figure 1 illustre de manière schématique un exemple 20 de machine électrique 1. La machine électrique 1 a un carter 2 qui loge un stator 3 et un rotor 4. Le stator 3 a des enroulements de stator 3a connectés à des anneaux de phase 5 qui sont pour leur part connectés à des traversées 6, 7. 25 Les traversées 6, 7 pénètrent dans le carter 2 et ont une première portion 9 à l'intérieur du carter 2 et une deuxième portion 10 à l'extérieur du carter 2. Les enroulements de stator 3a sont connectés à la première portion 9 des traversées 6, 7. L'exemple de la figure 1 illustre un exemple de 5 machine électrique triphasée et, pour cette raison, six traversées sont illustrées ; comme connu, chaque enroulement de l'enroulement triphasé est connecté à deux traversées ; en particulier, chaque enroulement est connecté à une traversée 6 et une traversée 7 ; les 10 traversées 6 sont connectées à un réseau ou à une source d'énergie électrique ou à d'autres composants (en fonction du type de machine électrique), les autres traversées 7 sont reliées les unes aux autres. Souvent, elles sont connectées en étoile ; ceci n'est cependant pas 15 obligatoire, puisque les traversées 6, 7 pourraient être connectées en delta. Dans l'exemple illustré, les traversées 7 ont leurs deuxièmes portions 10 connectées les unes aux autres par un élément 12. De préférence, l'élément 12 est un élément 20 tubulaire, mais ceci n'est pas obligatoire. Dans ce qui suit, il est fait référence à l'élément tubulaire préféré. L'élément tubulaire peut présenter une section transversale, une forme et une taille quelconques et peut avoir n'importe quelle épaisseur de paroi en fonction des 25 besoins. L'élément tubulaire 12 est connecté à un circuit de 2986387 refroidissement par eau 13 qui est externe au carter 2. Le stator est connecté à un circuit de refroidissement par eau 14 et le circuit de refroidissement par eau 13 de l'élément tubulaire 12 est connecté au 5 circuit de refroidissement par eau 14 du stator 3. Par exemple, le circuit de refroidissement par eau 13 de l'élément tubulaire 12 comporte une conduite d'alimentation 16 pour fournir de l'eau à l'élément tubulaire 12, et une conduite de retour 17 pour évacuer 10 l'eau de l'élément tubulaire 12. De même, le circuit de refroidissement par eau 14 du stator comporte une source d'eau 19 (telle qu'un réservoir), une conduite d'alimentation 20 connectée à la source d'eau 19 pour fournir de l'eau au stator 3, et une 15 conduite de retour 21 également connectée à la source d'eau 19 pour évacuer l'eau du stator. De préférence, la conduite d'alimentation 16 pour fournir de l'eau à l'élément tubulaire 12 dérive à partir de la conduite d'alimentation 20 pour fournir de l'eau au 20 stator 3, et la conduite de retour 17 pour évacuer l'eau de l'élément tubulaire 12 dérive à partir de la conduite de retour 21 pour évacuer l'eau du stator 3. Comme illustré dans les figures, l'élément tubulaire 12 comporte une pluralité de parties 23 reliées les unes 25 aux autres. En outre, des zones 24 de l'élément tubulaire, entre chaque paire de traversées 7 connectées les unes aux autres, sont en forme de U. Ceci empêche ou limite la transmission de contraintes de l'élément tubulaire 12 aux traversées 7. Comme illustré à la figure 2, des supports 25 sont prévus pour connecter l'élément tubùlaire 12 aux traversées 7 ; ces supports 25 ont une portion connectée aux traversées 7 et une portion connectée à l'élément tubulaire 12. Les supports 25 permettent un assemblage simple de 10 l'élément tubulaire 12 aux traversées 7 et, en outre, permettent un échange de chaleur important entre l'élément tubulaire 12 et les traversées, de telle sorte que l'élément tubulaire 12 peut favoriser et augmenter le refroidissement des traversées 7. 15 Le fonctionnement de la machine électrique 1 ressort clairement de ce qui est décrit et illustré et est essentiellement comme suit. Lors du fonctionnement, le circuit de refroidissement 14 fournit de l'eau au stator 3 par le biais de la conduite 20 20 pour refroidir le stator et les traversées ; par exemple, le circuit de refroidissement 14 peut être pourvu d'une pompe et d'un filtre. De même, le circuit de refroidissement 13 fournit de l'eau à l'élément tubulaire 12 pour le refroidir (flèche 25 F). Puisque le circuit de refroidissement 13 est complètement à l'extérieur du carter et puisque l'eau provient de la conduite 20 (mais il peut également être connecté à la source d'eau 19), la température de l'eau est optimisée pour le refroidissement. En outre, des opérations de maintenance éventuelles sont simples et rapides et ne nécessitent pas d'arrêts prolongés du générateur (pour accéder à l'intérieur du carter). Bien entendu, les caractéristiques décrites peuvent être prévues indépendamment les unes des autres. En pratique, les matériaux utilisés et les dimensions 10 peuvent être choisis librement en fonction des exigences et de l'état de la technique. NUMEROS DE REFERENCE 1 machine électrique 2 carter 3 stator 3a enroulements de stator 4 rotor 5 anneaux de phase 6 traversée 7 traversée 9 première portion 10 deuxième portion 12 élément tubulaire 13 circuit de refroidissement par eau 14 circuit de refroidissement par eau 16 conduite d'alimentation 17 conduite de retour 19 source d'eau conduite d'alimentation 21 conduite de retour 20 23 partie 24 zone support F eau REVENDICATIONS1. Machine électrique (1), comprenant un carter (2) logeant un stator (3) comprenant des enroulements de stator (3a) et un rotor (4), des traversées (6, 7) pénétrant dans le carter (2) et ayant une première portion (9) à l'intérieur du carter (2) et une deuxième portion (10) à l'extérieur du carter (2), les enroulements de stator (3a) étant connectés à la première portion (9) des traversées (6, 7), au moins certaines des traversées (7) ayant les deuxièmes portions (10) connectées les unes aux autres par au moins un élément (12), au moins un élément (12) étant connecté à un circuit de refroidissement par eau (13), caractérisée en ce que le circuit de refroidissemeht par eau (13) est externe au carter (2). 2. Machine électrique (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément est un élément tubulaire. 3. Machine électrique (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le stator (3) est connecté à un circuit refroidissement par eau (14), et le circuit de refroidissement par eau (13) de l'au moins un élément (12) est connecté au circuit derefroidissement par eau (14) du stator (3). 4. Machine électrique (1) selon la revendication 3, caractérisée en ce que le circuit de refroidissement par 5 eau (13) de l'au moins un élément tubulaire (12) comporte une conduite d'alimentation (16) pour fournir de l'eau à l'au moins un élément (12), et une conduite de retour (17) pour évacuer l'eau de l'au moins un élément (12). 10 5. Machine électrique (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le circuit de refroidissement par eau (14) du stator (3) comporte une source d'eau (19), 15 une conduite d'alimentation (20) pour fournir de l'eau au stator (3), et une conduite de retour (21) pour évacuer l'eau du stator (3), la conduite d'alimentation (16) pour fournir de l'eau 20 à l'au moins un élément (12) dérive à partir de la conduite d'alimentation (20) pour fournir de l'eau au stator (3), et la conduite de retour (17) pour évacuer l'eau de l'au moins un élément (12) dérive à partir de la conduite de retour (21) pour évacuer l'eau du stator (3). 25 6. Machine électrique (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'au moins un élément (12) comporteune pluralité de parties (23) reliées les unes aux autres. 7. Machine électrique (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend des supports (25), 5 chacun ayant une portion connectée à une traversée (7) et une portion connectée à l'au moins un élément (12). 8. Machine électrique (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que des zones (24) de l'au moins un 10 élément (12), entre chaque paire de traversées (7) connectées les unes aux autres, sont en forme de U.