Brevet FR2985814A1 — publié le 20130719

- 1 - PROCÉDÉ POUR VÉRIFIER UN COURT-CIRCUIT DANS UN NOYAU DE STATOR DOMAINE TECHNIQUE La présente invention se rapporte à un procédé pour vérifier un court-circuit dans un noyau de stator. ARRIÈRE-PLAN Les machines électriques tournantes ont un noyau de stator doté d'un alésage logeant un rotor. Le noyau de stator a généralement une structure 15 feuilletée qui comporte des feuilles métalliques avec des isolations intercalées entre des feuilles adjacentes. Cette structure empêche des courants de Foucault de circuler à travers le noyau de stator lors du fonctionnement. 20 Lorsque les isolations font défaut et que deux ou plus de deux feuilles sont court-circuitées, des courants de Foucault peuvent circuler ; ces courants de Foucault peuvent générer des points de haute température qui 25 peuvent faire fondre les feuilles. Pour ces raisons, les courts-circuits doivent être détectés afin d'être neutralisés. 30 Afin de détecter des courts-circuits entre des feuilles, il est connu de faire fonctionner le noyau de stator avec un flux magnétique faible (quelques pour cent du flux nominal) de sorte que des courants de Foucault circulent entre les feuilles court-circuitées (ceci est 35 généralement réalisé avec un enroulement auxiliaire) ; ces courants de Foucault génèrent un flux magnétique supplémentaire qui peut être détecté à l'aide d'un capteur 10 - 2 - (tel qu'une bobine) qui peut balayer le noyau de stator. Ce procédé 'traditionnel permet de détecter la zone du court-circuit, mais il ne permet pas d'identifier les feuilles court-circuitées pour mettre en oeuvre les contre-mesures requises uniquement là où cela est nécessaire. En outre, dans le cas de faibles courts-circuits (c'est-à-dire lorsque seulement deux ou quelques feuilles 10 sont court-circuitées), ce procédé ne permet pas du tout de détecter le court-circuit. RÉSUMÉ 15 Un aspect de l'invention consiste à fournir un procédé grâce auquel les feuilles court-circuitées peuvent être identifiées précisément. Un autre aspect de l'invention consiste à fournir un 20 procédé grâce auquel de faibles courts-circuits (c'est-à-dire des courts-circuits concernant quelques feuilles ou aussi seulement deux feuilles) peuvent également être détectés. 25 Ces aspects ainsi que d'autres aspects sont réalisés en utilisant un procédé selon les revendications annexées. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS 30 D'autres caractéristiques et avantages ressortiront plus clairement de la description d'un mode de réalisation préféré mais non exclusif du procédé illustré à l'aide d'un exemple non limitatif dans les dessins annexés, dans lesquels : 35 La figure 1 est une vue en perspective schématique d'un noyau de stator ; - 3 - Les figures 2 à 4 sont une coupe longitudinale d'un noyau de stator qui est non endommagé (figure 2), endommagé (figure 3), réparé (figure 4) ; et Les figures 5 à 8 illustrent la tension mesurée. DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE MODES DE RÉALISATION DE L'INVENTION Le procédé est de préférence mis en oeuvre lors de la fabrication, lorsque le stator n'abrite pas le rotor et généralement à l'aide d'un enroulement de test sur le stator au lieu de l'enroulement final. L'utilisation d'un enroulement de test ne pose pas de problèmes du fait du courant d'alimentation réduit de l'enroulement de test et du flux magnétique réduit à travers le stator durant le test. En outre, le procédé peut également être utilisé 20 lors de l'entretien de la machine électrique. La partie du noyau de stator qui est généralement plus affectée par des courts-circuits entre des feuilles est l'alésage de stator ; par exemple, des courts-circuits 25 pourraient être provoqués par des outils qui tombent dans l'alésage de stator lors de la fabrication ou de l'entretien et qui endommagent l'isolation. Pour cette raison, le procédé est de préférence mis en oeuvre à l'intérieur de l'alésage de stator. 30 La figure 1 illustre un noyau de stator 1 qui présente typiquement une structure annulaire qui définit un alésage de stator 2. Un rotor est inséré à l'intérieur de l'alésage de stator 2 ; le rotor n'est pas illustré 35 étant donné qu'il n'est généralement pas prévu lorsque le procédé est mis en oeuvre. - 4 - Le noyau de stator 1 comporte des feuilles 3 et des isolations 4 entre chaque paire de feuilles 3. Comme illustré à la figure 2 (qui est une coupe 5 longitudinale d'une partie d'un noyau de stator 1), la surface interne du noyau de stator 2 présente une structure en forme de peigne, avec des feuilles saillantes à l'intérieur de l'alésage de stator 2 qui sont alternées avec des feuilles non saillantes ; dans la figure 2, la 10 référence 3a indique une feuille saillante et la référence 3b indique une feuille non saillante. Dans divers modes de réalisation, au lieu de la structure en forme de peigne, les feuilles peuvent avoir la même taille et définir un profil longitudinal rectiligne pour l'alésage de stator ou 15 peuvent aussi présenter des configurations différentes. Afin d'isoler les feuilles les unes des autres, les isolations 4 recouvrent la totalité de la surface des feuilles saillantes (c'est-à-dire également la partie 20 saillante de celles-ci). La figure 3 illustre un exemple d'isolations endommagées entre des feuilles 3 provoquées, par exemple, par un outil qui tombe lors de la fabrication ou de 25 l'entretien ; quoi qu'il en soit, il est évident que d'autres causes peuvent également provoquer l'endommagement des isolations. En particulier, la figure 3 illustre les feuilles endommagées 3d, 3e, 3f et les ponts métalliques 6 entre des feuilles adjacentes 30 provoqués par le retrait et/ou la flexion et/ou la déformation du métal des feuilles et/ou des isolations endommagées. Dans ce cas, afin de vérifier le court-circuit, la 35 tension des feuilles est mesurée et la présence d'un court-circuit est déterminée sur la base de la tension mesurée. - 5 - Un certain nombre de possibilités sont disponibles pour la mesure de la tension. Par exemple, la tension de toutes les feuilles 3 5 d'une zone à tester peut être mesurée conjointement ; ceci peut être réalisé en référence à une tension de référence externe. De préférence, la mesure de la tension des feuilles 10 3 consiste à mesurer la tension entre deux feuilles 3. À cet égard, une feuille 3c peut être utilisée comme feuille de référence et la tension des autres feuilles 3d-g peut être mesurée en référence à celle-ci. Dans ce cas, la tension entre la feuille de référence 3c et les autres feuilles 3d-g est illustrée à la figure 5 pour un noyau de stator non endommagé 1 et à la figure 6 pour un noyau de stator endommagé 1. En variante, il est également possible de mesurer la tension entre des feuilles adjacentes et donc, en référence à la figure 3, la tension peut aussi être mesurée entre des feuilles 3c/3d, 3d/3e, 3e/3f, 3f/3g. Dans ce cas, la tension entre les feuilles 3c-g est illustrée à la figure 7 pour un noyau de stator non endommagé 1 et à la figure 8 pour un noyau de stator endommagé 1. Le présent procédé est de préférence utilisé dans des zones sélectionnées du noyau de stator. Pour cette raison, il peut être utile d'inspecter le 35 noyau de stator 1 avant de mesurer la tension des feuilles 3 afin de sélectionner une ou plusieurs zones 7 à tester davantage, parce qu'elles semblent poser problème. Ainsi, la mesure de la tension des feuilles 3 peut être mise en 15 20 25 30 - 6 - oeuvre uniquement à la zone sélectionnée 7. L'inspection peut être effectuée de différentes manières. Ce peut être une inspection visuelle ou une inspection utilisant le procédé connu avec fonctionnement à flux faible et bobine pour détecter le flux généré par les courants de Foucault. Une fois que les courts-circuits sont identifiés, ils peuvent être enlevés, par exemple par fraisage ; à cet égard, la figure 4 illustre un exemple du noyau de stator 1 dont la zone 7 a été soumise à un fraisage pour enlever les courts-circuits. Bien entendu, les caractéristiques décrites peuvent être prévues indépendamment les unes des autres. En pratique, les matériaux utilisés et les dimensions peuvent être choisis librement en fonction des exigences et de l'état de la technique. - 7 - NUMÉROS DE RÉFÉRENCE 1 noyau de stator 2 alésage de stator 3, 3a-3g feuille 4 isolation 6 pont 7 zone REVENDICATIONS1. Procédé pour vérifier un court-circuit dans un noyau de stator (1) ayant une pluralité de feuilles (3) 5 isolées les unes des autres, le procédé étant caractérisé par la mesure de la tension des feuilles (3), et la détermination de la présence d'un court-circuit sur la base de la tension mesurée. 10 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la mesure de la tension des feuilles (3) comprend la mesure de la tension entre deux feuilles (3) 15 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par la mesure de la tension entre une feuille de référence (3c) et une autre feuille (3d-g). 20 4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par la mesure de la tension entre des feuilles adjacentes (3c-g). 5. Procédé selon la revendication 1, 25 caractérisé par l'inspection du noyau de stator (1) avant la mesure de la tension des feuilles (3) pour sélectionner au moins une zone (7) à tester davantage, et la mesure de la tension des feuilles (3) uniquement à l'endroit de la zone sélectionnée (7).