Brevet FR3057411A1 — publié le 20180413

Rotor segmenté pour machine asynchrone et machine asynchrone comportant un tel rotor segmenté La présente invention concerne le domaine des machines électriques tournantes de technologie asynchrone. Plus particulièrement des rotors, la présente invention concerne les rotors utilisé dans une telle machine électrique tournante asynchrone. Une machine électrique tournante de type asynchrone, également appelée « machine à induction », est une machine électrique à courant alternatif comprenant principalement un stator, un rotor, sans connexion physique avec le stator, et un arbre de transmission de couple solidaire du rotor. Ledit rotor comprend un enroulement constitué de conducteurs mis en court-circuit et parcourus par des courants induits par un champ magnétique créé par les courants du stator, à la différence d'une machine synchrone dans laquelle le champ magnétique du rotor provient d'aimants permanents ou de bobines alimentées en courant continu. Le rotor d'une machine électrique asynchrone peut être, par exemple, de type « à cage d'écureuil » comprenant une pluralité de couches de tôles ferromagnétiques empilées axialement formant un anneau magnétique et une cage d'écureuil. Par exemple, un anneau magnétique de 1000 mm de longueur axiale comprend deux-mile couches de tôles magnétiques empilées axialement ayant chacune 0.5mm d'épaisseur, ou mille cinq cent trente-huit couches de tôles magnétiques empilées axialement ayant chacune 0.65mm d'épaisseur. De manière connue en soi, la cage d'écureuil comporte une pluralité d'éléments conducteurs régulièrement répartis sur la périphérie de l' anneau magnétique et comportant chacun deux extrémités opposées s'étendant axialement au-delà de l'anneau magnétique. Les éléments conducteurs sont réalisés en matériau électrique, tel que, par exemple, en cuivre, en alliage de cuivre ou en aluminium. La cage d'écureuil comporte en outre deux anneaux ou couronnes de court-circuit, disposés axialement de part et d'autre de 3057411 2 l'anneau magnétique et destinées à relier électriquement les extrémités des éléments conducteurs. Chaque élément conducteur est sous la forme d'une barre s'étendant axialement de part et d'autre de l'anneau magnétique et insérée axialement dans une encoche découpée à 5 proximité de la périphérie de l'anneau magnétique. La section des barres conductrices peut être de forme circulaire, ovoïde, carrée ou rectangulaire. Les tôles ferromagnétiques sont destinées à guider les lignes de champ magnétique, tandis que les éléments conducteurs sont destinés à 10 accueillir les courants induits. L'anneau magnétique et la cage d'écureuil forment ainsi la partie active du rotor. Lorsque le diamètre extérieur du rotor dépasse 1250mm, il est difficile de réaliser des tôles ferromagnétiques à découper dans des rouleaux de tôle magnétiques de largeur supérieure à 1250mm. Ainsi, 15 il existe des anneaux magnétiques comportant une pluralité de couches de tôles ferromagnétiques, dans lesquels, chaque couche de tôle comprend des segments de tôles ferromagnétiques, par exemple au nombre de 18, formant chacun une portion angulaire de 20°, empilés dans le sens circonférentiel. Pour des raisons de rigidité mécanique, 20 les portions angulaires de chaque couche de tôles sont décalés angulairement afin d'éviter l'alignement des plans de joint entre les segments, ce qui fragiliserait l'anneau magnétique. Ainsi, le recouvrement axial des segments d'une couche de tôles à l'autre permet d'assurer une rigidité de l'anneau magnétique. 25 Toutefois, en cas de défaillance d'une partie du rotor, il est nécessaire de démonter le rotor dans son entier, ce qui engendre un coût considérable dans la maintenance. De plus, il est nécessaire d'assembler un tel rotor directement sur le site d'exploitation de l'arbre de transmission de couple, ce qui 30 est généralement difficilement réalisable et coûteux. Il existe donc un besoin de fournir un rotor asynchrone pour une machine électrique asynchrone capable d'être fabriqué sur un autre site que le site d'exploitation de l'arbre de transmission de couple. Il 3057411 3 existe également un besoin de réduire le temps et le coût concernant la maintenance d'un tel rotor asynchrone. La présente invention a pour objet un rotor pour machine électrique asynchrone comprenant un anneau magnétique comprenant 5 une pluralité de couches de tôles ferromagnétiques empilées axialement et une cage d'écureuil comportant une pluralité d'éléments conducteurs régulièrement répartis sur la périphérie de l'anneau magnétique et comportant chacun deux extrémités opposées s'étendant axialement au-delà de l'anneau magnétique. Chacune des extrémités 10 des éléments conducteurs est reliée à une couronne de court-circuit disposée axialement de part et d'autre de l'anneau magnétique et destinée à relier électriquement les extrémités des éléments conducteurs. Le rotor est segmenté circonférentiellement en au moins deux 15 segments de rotor. La segmentation du rotor selon l'invention a donc pour effet de réduire le coût de fabrication, de transport et de maintenance de la machine électrique asynchrone. De plus, il est ainsi possible d'assembler un rotor asynchrone sur un arbre de transmission de 20 couple pourvu de brides de fixation à chacune de ses extrémités présentant un diamètre extérieur supérieur au diamètre intérieur du rotor, ainsi que de fabriquer les segments de rotor sur un site, puis de les transporter sur un autre site afin de les assembler sur l'arbre de transmission de couple. 25 Avantageusement, le nombre de segments de rotor est compris entre deux et trente, de préférence compris entre huit et quatorze, par exemple égal à dix. Un jeu circonférentiel peut exister entre deux segments de rotor adjacents. Ledit jeu circonférentiel peut être compris, par exemple, 30 entre 0.05mm et 5mm, de préférence entre 0.2mm et 0.5mm, par exemple égal à 0.4mm. Ce jeu circonférentiel permet un assemblage aisé des segments de rotor afin de former l'anneau magnétique. 3057411 4 Le nombre de pôles électriques est, par exemple, différent du nombre de segments de rotor. En effet, on peut avoir, par exemple, dix segments de rotor pour douze pôles électriques. Selon un mode de réalisation, chaque couronne de court-circuit 5 est aussi segmentée circonférentiellement en au moins deux segments de couronne reliés entre eux électriquement, par exemple par une connexion flexible, par soudage, par brasage, par câbles électriques ou par tresse électrique. Le nombre de segments de couronne est, par exemple, égal ou 10 différent au nombre de segments de rotor. Lorsque le nombre de segments de couronne est un multiple du nombre de segments de rotor, il est possible, en cas de défaillance d'un segment de rotor, de ne démonter qu'une partie du rotor. Les segments de couronne peuvent être espacés dans le sens 15 circonférentiel par un jeu circonférentiel compris entre 0.2mm et 5mm, afin de faciliter l'assemblage des segments de couronne. Selon un mode de réalisation, chaque segment de rotor comprend deux demi-segments sensiblement identiques entre eux et fixés axialement de part et d'autre d'une tôle centrale fixée à l'arbre 20 de transmission de couple, par exemple par un assemblage vissé. La tôle centrale est, par exemple, en matériau conducteur, tel que, par exemple, de l'acier. Selon un deuxième aspect, l'invention concerne une machine électrique asynchrone comprenant un stator, un rotor tel que décrit 25 précédemment et un arbre de transmission de couple solidaire du rotor. Selon un mode de réalisation, chacun des segments de rotor est fixé à l'arbre de transmission de couple par des éléments mâle et femelle en concordance de forme, par exemple queue d'aronde, forme en T, ou toute autre forme permettant le maintien des segments de 30 rotor sur l'arbre dans le sens radial. De manière générale, chaque segment de rotor comprend, sur toute la longueur de sa surface inférieure, ou localement, un élément mâle ou femelle en concordance de forme avec respectivement un 3057411 5 élément femelle ou mâle disposé sur la surface extérieure de l'arbre de transmission de couple. Selon un autre mode de réalisation, chacun des segments de rotor est fixé à l'arbre de transmission de couple par l'intermédiaire 5 d'une jante. La fixation de la jante avec les segments de rotor peut être réalisée, par exemple, par des vis radiales, par des goujons et écrous ou par des éléments mâle et femelle en concordance de forme. En d'autres termes, chaque segment de rotor comprend, sur 10 toute la longueur de sa surface inférieure, ou localement, un élément mâle ou femelle en concordance de forme avec respectivement un élément femelle ou mâle disposé sur la surface extérieure de la jante. Les éléments mâle ou femelle en concordance de forme peuvent avoir une forme en queue d'aronde, une forme en T, ou toute autre forme 15 permettant le maintien des segments de rotor sur la jante dans le sens radial. La jante peut être segmentée en au moins deux segments de jante. Le nombre de segments de jante peut être égal ou différent du nombre de segments de rotor. 20 Par exemple, les segments de jante sont soudés entre eux. Selon un mode de réalisation, la fixation des segments de jante sur l'arbre de transmission de couple est réalisée par des vis ou des boulons, par soudage ou par frettage. Selon un autre mode de réalisation, la jante est fixée à l'arbre 25 de transmission de couple par l'intermédiaire d'un organe de transmission de couple entre la jante et l'arbre de transmission de couple, ledit organe de transmission de couple étant segmenté en au moins deux segments de rondelle, le nombre de segments de rondelle étant indépendant du nombre de segments de jante lorsque celle-ci est 30 segmentée Chaque segment de rondelle de l'organe de transmission de couple peut, par exemple, être rendu solidaire respectivement de l'arbre de transmission de couple et de la jante par un assemblage vissé. 3057411 6 Selon un autre mode de réalisation, l'organe de transmission de couple est sous la forme d'au moins deux demi-coquilles de 180° assemblées entre elles et à la jante par des visseries afin de se fixer à l'arbre de transmission de couple par serrage. 5 Selon un autre mode de réalisation, la jante peut être formée en une pièce de 360° par forgeage de l'arbre de transmission de couple. Selon un autre mode de réalisation, l'arbre de transmission de couple comprend au moins quatre portions radiales régulièrement réparties sur la circonférence dudit arbre et s'étendant radialement 10 vers le rotor, la jante étant soudée aux extrémités libres desdites portions radiales. Avantageusement, l'arbre de transmission de couple comprend deux brides de fixation à chacune de ses extrémités. Le diamètre extérieur des brides de fixation peut être supérieur au diamètre 15 intérieur de l'anneau magnétique du rotor asynchrone. Dans ce cas, la segmentation du rotor, des couronnes de court-circuit et des jantes en au moins deux portions angulaires est particulièrement avantageuse. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement 20 à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'une machine électrique asynchrone selon un premier mode de réalisation de l'invention ; 25 - la figure 2 est une vue en perspective de la machine électrique asynchrone de la figure 1, sans le stator ; - la figure 3 est une vue en coupe selon la coupe III-III de la figure 1, sans le stator ; - la figure 4 est une vue en perspective d'un segment de rotor 30 de la machine électrique asynchrone de la figure 1 ; - la figure 5 est une vue de détails d'un moyen de connexion électrique de deux segments de couronne de court-circuit entre eux selon un exemple de réalisation de l'invention ; 3057411 7 - les figures 6 et 7 illustrent deux exemples de réalisations différents de la fixation d'un segment de rotor sur une jante de la machine électrique de la figure 1 ; - la figure 8 est une vue en coupe longitudinale d'une machine 5 électrique asynchrone selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ; - la figure 9 est une vue en coupe longitudinale d'une machine électrique asynchrone selon un troisième mode de réalisation de l'invention ; 10 - les figures 10 et 11 illustrent des exemples de configuration d'une jante de la machine électrique de la figure 9 ; - la figure 12 est une vue en coupe transversale d'une jante selon un autre mode de réalisation de l'invention ; - la figure 13 est une vue en coupe longitudinale d'une machine 15 électrique asynchrone selon un quatrième mode de réalisation de l'invention ; - la figure 14 est une vue en coupe longitudinale d'une machine électrique asynchrone selon un cinquième mode de réalisation de l'invention ; 20 - la figure 15 est une vue en coupe longitudinale d'une machine électrique asynchrone selon un sixième mode de réalisation de l'invention ; - la figure 16 est une vue de détails de la fixation d'un segment de rotor sur un arbre de transmission de couple de la machine 25 électrique de la figure 15, selon un exemple de réalisation ; - la figure 17 est une vue en coupe longitudinale d'une machine électrique asynchrone selon un septième mode de réalisation de l'invention ; et - la figure 18 est une vue en coupe selon la coupe XVIII-XVIII 30 de la figure 17, sans le stator. Telle qu'illustrée sur les figures 1 à 3, une machine électrique tournante de type asynchrone, référencée 10 dans son ensemble, comprend un stator 12, un rotor 14 destiné à être solidaire en rotation d'un arbre de transmission de couple 16 par l'intermédiaire d'une jante 3057411 8 annulaire 18. La machine électrique asynchrone 10 fonctionne en mode moteur ou en mode générateur. La machine électrique asynchrone 10 a une puissance électrique comprise entre 500kW et 10000kW, de préférence comprise 5 entre 1000kW et 5000kW. La machine électrique asynchrone peut avoir une vitesse de rotation variable, alimentée électriquement par exemple, par un convertisseur de fréquence variable. Cela permet, en mode moteur, de fournir un couple à l'arbre de transmission quelle que soit sa vitesse de rotation, ou en mode générateur, de fournir une 10 puissance électrique à la fréquence fixe du réseau électrique du site quelle que soit la vitesse de rotation de la machine entrainant l'arbre de transmission de couple. Le rotor asynchrone 14 a une vitesse de rotation comprise entre 40tr/min et 300tr/min, de préférence comprise entre 50tr/min et 15 120tr/min. Le rotor asynchrone 14 présente un diamètre extérieur compris entre 800mm et 3300mm, de préférence entre 1500mm et 2600mm. Tel qu'illustré en détails sur les figures 2 et 3, le rotor 14 comprend un anneau magnétique 20 segmenté dans sa circonférence en 20 dix segments ou portions angulaires de rotor 20a. En variante, pourrait prévoir un nombre de segments de rotor 20a différent, tel que par exemple le nombre de segments de rotor pourrait être compris entre deux et trente, par exemple huit ou quatorze portions angulaires. Tels qu'illustrés, les segments de rotor 20a sont identiques 25 entre eux et forment chacun une portion angulaire de 36° du rotor. En variante, on pourrait prévoir que les portions angulaires soient différentes entre elles, par exemple, on pourrait prévoir des segments de rotor de 20° et de 30° de portion angulaire, voire encore des segments de rotor ayant chacun un angle différent. Toutefois, pour des 30 raisons de coûts de fabrication, il est préférable de concevoir des segments de rotor sensiblement identiques entre eux. Chaque segment de rotor 20a comprend une pluralité de couches de tôles ferromagnétiques (non référencées) empilées axialement et reliées entre elles à l'aide d'un organe de pré-contrainte 3057411 9 20b, par exemple de tiges en acier filetées à leurs extrémités coopérant avec un écrou, destiné à compacter les couches entre elles par l'intermédiaire d'un plateau de serrage 20c. En variante, on pourrait prévoir d'assembler les couches de 5 tôles par d'autres moyens, tels que, par exemple, par collage. Tel qu'illustré, chaque couche de chaque segment de rotor 20a comprend un segment de tôle ferromagnétique. En variante, si la portion angulaire du segment de rotor est suffisamment grande, on pourrait prévoir que chaque couche de chaque segment de rotor 10 comprenne une pluralité de segments de tôle ferromagnétique Les couches de tôles ferromagnétiques sont alignées, c'est-à-dire sans recouvrement d'une couche d'un segment par la couche du segment adjacent, afin de former des couches de tôles ferromagnétiques annulaires empilées axialement pour recréer un 15 anneau magnétique. Ainsi, chaque segment de rotor 20a est indépendant et forme une portion angulaire de l'anneau magnétique 20 du rotor asynchrone 14. L'anneau magnétique 20 comprend un nombre de segments de 20 rotor 20a totalement indépendant du nombre de pôles électriques de la machine électrique asynchrone 10. A titre d'exemple non limitatif, la machine électrique asynchrone peut être composée de seize pôles électriques, c'est-à-dire seize pôles électriques au stator et seize pôles électriques induits dans l'anneau magnétique 20 du rotor 14, alors que 25 l'anneau magnétique peut être segmenté en dix segments de rotor 20a. Les pôles électriques sont donc régulièrement répartis à 22.5° les uns des autres. Le nombre de pôles électriques est compris entre six et trente-six, de préférence entre huit et dix-huit. Ceci diffère d'une machine électrique synchrone, dans laquelle 30 il est nécessaire que la segmentation en portions angulaires du rotor soit dépendante du nombre de pôles électriques, notamment dans le cas des machines de types pôles saillants où le nombre de pôles électriques est identique au nombre des pôles constitutifs du rotor, ou encore dans le cas des rotors de type cylindrique où le bobinage 3057411 10 électrique ou les aimants permanents du rotor est dépendant du nombre de pôles électriques. En plus de l'anneau magnétique 20 formé par la pluralité de segments de rotor, le rotor 14 comprend une cage d'écureuil 22 5 comprenant une pluralité d'éléments conducteurs 24 régulièrement répartis sur la périphérie de l'anneau magnétique 20 et comportant chacun deux extrémités 24a, 24b opposées s'étendant axialement au-delà de l'anneau magnétique 20. Les éléments conducteurs 24 sont formés en matériau électrique, tel que, par exemple, en cuivre, en 10 alliage de cuivre ou en aluminium. La cage d'écureuil 22 comporte en outre deux anneaux ou couronnes de court-circuit 26, 28, disposés axialement de part et d'autre de l'anneau magnétique 20 et destinées à relier électriquement les extrémités 24a, 24b des éléments conducteurs 24 pour constituer une cage d'écureuil du rotor asynchrone 14. Chaque 15 élément conducteur 24 est sous la forme d'une barre s'étendant axialement de part et d'autre de l'anneau magnétique 20 et insérée axialement dans une encoche axiale 20d découpée à proximité de la périphérie de l'anneau magnétique 20. Telle qu'illustrée sur les figures, l'encoche axiale est débouchante vers l'extérieur de l'anneau 20 magnétique, c'est-à-dire que l'encoche axiale 20d est prolongée par une ouverture ou isthme de largeur inférieure à la largeur de l'encoche axiale afin de former deux retenues radiales 20e ou becquet. L'isthme est utile en cas de saturation magnétique. En variante, on pourrait prévoir que l'encoche axiale ne soit pas débouchante, c'est-à-dire que 25 chaque élément conducteur 24 soit entouré de matière, sans isthme. Telle qu'illustrée sur les figures, la section des barres conductrices est de forme rectangulaire. En variante, la section des barres conductrices peut être de forme circulaire, ovoïde ou carrée. Telles qu'illustrées dans le mode de réalisation des figures 1 à 30 5, chaque couronne de court-circuit 26, 28 située à chaque extrémité, respectivement 24a, 24b des éléments conducteurs 24, est segmentée dans sa circonférence en dix segments de couronne 26a, 28a. En variante, on pourrait prévoir un nombre de segments de couronne différent du nombre de segments de rotor 20a, tel que par 3057411 11 exemple, compris entre un et vingt, par exemple égal à quatre, égal à huit ou égal à dix. De manière générale, le nombre de segments de couronne est indépendant du nombre de segments de rotor et également indépendant du nombre de pôles électriques. Pour des raisons 5 d'économie de coût de fabrication et de facilité de maintenance, il est préférable d'avoir un nombre de segments de couronne multiple du nombre de segments de rotor, voire le nombre de segments de couronne identique au nombre de segments de rotor. En effet, cela permet, en cas de défaillance d'un segment de rotor, de ne démonter 10 qu'une partie du rotor. Les segments de couronne 26a, 28a sont reliés électriquement entre eux, afin de former une couronne électrique à 360° et d'assurer le court-circuit électrique de tous les éléments conducteurs 24 situés dans les encoches de l'anneau magnétique 20. Les segments 26a, 28a 15 de couronne peuvent être reliés électriquement entre eux par tout moyen adapté, tel que par exemple, par soudage, par brasage, par câbles électriques, par tresse électrique ou encore par une connexion électrique flexible 29, visible sur la figure 5, permettant de supporter les dilatations thermiques circonférentielles des segments de couronne 20 26a ou 28a provoquées par le passage du courant électrique dans la couronne 26 ou la couronne 28. Tel qu'illustré sur les figures 3 et 5, les segments de couronne 26a ou 28a sont espacés dans le sens circonférentiel par un jeu circonférentiel J1, afin de faciliter l'assemblage des segments de 25 couronne entre eux. Ce jeu circonférentiel J1 peut être comblé ultérieurement par soudure ou par brasage ou être conservé pour permettre les dilatations thermiques, notamment dans le cas où les segments de couronne sont reliés entre eux par la connexion électrique souple 29. Le jeu circonférentiel J1 est compris entre 0.2mm et 5mm. 30 Telle qu'illustrée sur les figures 1 à 8, la jante annulaire 18 est forgée directement sur l'arbre de transmission de couple 16 et forme un unique bloc de 360°. En variante, la jante 18 pourrait être solidaire de l'arbre de transmission de couple 16 par d'autre moyens, par exemple, la jante et l'arbre pourraient être moulés, la jante pourrait 3057411 12 être soudée à l'arbre ou encore rendue solidaire à l'arbre par un assemblage mécanique, par exemple vissée ou fréttée sur l'arbre. On pourrait également prévoir que la jante soit réalisée en une pluralité de segments ou portions angulaires de jantes, comme on le verra dans 5 d'autres modes de réalisation décrits dans la suite de la description. La surface extérieure (non référencée) de la jante 18 est destinée à être fixée au rotor asynchrone 14 à l'aide de vis radiales 19a, visibles sur la figure 6, par exemple au nombre de deux rangées par segments de rotor 20a. En variante, on pourrait prévoir une 10 fixation des segments de rotor sur la jante à l'aide de goujons et d'écrous. On pourrait également prévoir une fixation des segments de rotor sur la jante à l'aide de formes de type queue d'aronde 19b visibles sur la figure 7, dans laquelle la surface inférieure de chaque 15 segment de rotor a une extrusion, par exemple en forme de queue d'aronde mâle et la surface extérieure de la jante 18 a des usinages en concordance de forme avec l'extrusion, par exemple en forme de queue d'aronde femelle, en concordance de forme avec la queue d'aronde mâle. En variante, la surface extérieure de la jante pourrait avoir des 20 extrusions en forme de queue d'aronde mâle et la surface inférieure de chaque segment de rotor pourrait avoir un usinage en forme de queue d'aronde femelle. En variante, on pourrait prévoir des formes extrudées et usinées en forme de T, ou d'autres formes permettant la connexion des segments de rotor sur la jante dans le sens radial. En 25 variante, on pourrait prévoir des règles en forme de queue d'aronde mâle fixées sur la surface extérieure de la jante 18. On pourrait également prévoir toute règle d'un élément mâle fixée sur la surface extérieure de la jante 18, sur toute sa longueur ou localement, en concordance de forme avec un élément femelle situé sur la surface 30 inférieure de chaque segment de rotor. Pour des raisons de facilité et de commodité d'assemblage des segments de rotor 20a à la jante 18, il est prévu un jeu circonférentiel J2, visible sur les figures 3 et 5, entre chaque segment de rotor 20a. Le jeu circonférentiel J2 est compris entre 0.05mm et 5mm, de préférence 3057411 13 entre 0.2mm et 0.5mm. En effet, un jeu nul entre chaque segments de rotor rendrait impossible l'assemblage de tous les segments de rotor du fait de leur tolérance de fabrication et un jeu circonférentiel trop grand faciliterait grandement l'assemblage, mais cela risquerait de perturber 5 les lignes de flux magnétiques se formant entre les pôles électriques du stator 12 et l'anneau magnétique 20 et priverait la machine électrique asynchrone de son plein couple moteur lorsqu'elle fonctionne en mode moteur ou de sa pleine puissance, lorsqu'elle fonctionne en mode générateur. 10 Dans le mode de réalisation illustré sur les figures, l'arbre de transmission de couple 16 est un arbre intermédiaire d'une ligne d'arbre de transmission de couple entre une machine entrainante, par exemple une turbine gaz, un moteur électrique ou une turbine à vapeur, et une machine entrainée, telle que par exemple une pompe, un 15 broyeur, un compresseur ou une hélice. En mode moteur, le rotor asynchrone segmenté solidaire de l'arbre de transmission de couple, apporte un couple supplémentaire au couple fournit par la machine entrainante. En mode générateur, le rotor asynchrone segmenté, entrainé par le couple de la machine entrainante, restitue via le stator 20 de la machine asynchrone, une puissance électrique disponible directement sur le site d'exploitation. L'arbre de transmission de couple 16 comporte, à chacune de ses extrémités, une bride de fixation ou tourteau d'accouplement 16a, 16b destinées à venir se fixer à une bride de fixation d'un arbre de 25 transmission de couple adjacent. En effet, dans le cas d'une ligne d'arbre de transmission de couple de grande longueur, c'est à dire de 10m à 70m, celle-ci est composée d'une pluralité d'arbres de transmission de couple intermédiaires mis bout à bout, afin de faciliter le transport, le montage ainsi que la maintenance de la ligne d'arbre. 30 Chaque bride de fixation 16a, 16b a la forme d'un disque présentant un diamètre extérieur ckB plus grand que le diamètre de l'arbre 16 et comportant, à proximité de sa périphérie, de perçages 16c permettant d'accueillir des moyens de fixation, par exemple, des boulons, afin de rendre solidaire deux brides de fixation adjacentes. 3057411 14 Le diamètre extérieur de l'arbre de transmission de couple 16 est fixé mécaniquement par la valeur du couple à transmettre. Par exemple, le diamètre extérieur de l'arbre de transmission de couple 16 est compris entre 300mm et 1000mm, de préférence entre 450mm et 5 850mm. Le diamètre extérieur ckB des brides de fixation est fixé mécaniquement par la valeur du couple à transmettre. Par exemple, le diamètre extérieur ckB des brides de fixation est compris entre 700mm et 1900mm, de préférence entre 1000mm et 1700mm. Comme la valeur du couple à transmettre est sensiblement la même sur toute la ligne 10 d'arbre de transmission de couple, le diamètre des brides de fixation de tous les arbres intermédiaires est sensiblement le même. En variante, on pourrait prévoir que l'arbre de transmission de couple n'ait qu'une seule bride de fixation à une de ses extrémités et que sa deuxième extrémité, opposée à la bride de fixation, soit lisse, sans 15 bride, sans moyen de transmission de couple, ou soit cylindrique ou conique afin de recevoir un organe de transmission de couple, tel que, par exemple, un manchon d'accouplement permettant la transmission du couple par exemple, par frettage, par montage hydraulique, ou par clavette. 20 Dans l'exemple de réalisation illustré sur les figures 1 et 2, le diamètre extérieur ckB des brides de fixation 16a, 16b est inférieur au diamètre intérieur ck A de l'anneau magnétique 20. En variante, comme on peut le voir sur les figures 8, 9, 13, 14, 15 et 17, le diamètre extérieur ckB des brides de fixation 16a, 16b est supérieur au diamètre 25 intérieur ckA de l'anneau magnétique 20. Dans le cas où le diamètre extérieur ckB des brides de fixation 16a, 16b est supérieur au diamètre intérieur ckA de l'anneau magnétique 20, la segmentation circonférentielle de l'anneau magnétique 20 en segments de rotor 20a indépendants est essentielle. En effet, un rotor asynchrone en une 30 seule pièce de 360° ne pourrait pas être assemblé à l'arbre de transmission de couple entre les deux brides de fixation. De plus, un tel rotor non segmenté imposerait la fabrication du rotor directement sur l'arbre de transmission de couple, avec ou sans la jante, c'est-à-dire qu'il faudrait procéder à l'empilage des tôles ferromagnétiques 3057411 15 composant l'anneau magnétique directement sur le site d'utilisation de l'arbre de transmission de couple. Les segments de rotor 20a peuvent donc être fabriqués dans un site, puis transportés sur un autre site afin d'être assemblés sur l'arbre de transmission de couple. La 5 segmentation du rotor selon l'invention a donc pour effet de réduire le coût de fabrication, de transport et de maintenance de la machine électrique asynchrone. La machine électrique asynchrone 10 illustrée sur la figure 8 diffère de la machine électrique illustrée sur la figure 1 uniquement 10 par le fait que le diamètre extérieur ckB des brides de fixation 16a, 16b est supérieur au diamètre intérieur ckA de l'anneau magnétique 20. Le mode de réalisation illustré sur les figures 9 et 10, dans lequel les mêmes éléments ont les mêmes références, diffère du mode de réalisation illustré à la figure 8 uniquement par le fait que la jante 15 18 est segmentée dans sa circonférence en une pluralité de segments de jante. Tel que visible en détails sur la figure 10, la jante comprend huit segments ou portions angulaires de jante 18a. A titre d'exemple non limitatif, l'anneau magnétique 20 comprend également huit segments de rotor 20a. Il est ainsi plus facile et rapide de procéder à la 20 maintenance d'une telle machine électrique asynchrone, car il est possible de ne démonter qu'un seul segment de rotor avec son segment de jante. En variante, on pourrait prévoir un nombre de segments de jante différent, par exemple compris entre deux et trente, par exemple égal à quatre, égal à cinq ou égal à six. 25 De manière générale, le nombre de segments de jante 18a est indépendant du nombre de segments de rotor 20a. On pourrait ainsi avoir une jante en quatre segments de jante supportant dix segments de rotor. Pour des raisons de maintenance, il est préférable d'avoir un nombre de segments de jante qui soit un multiple du nombre de 30 segments de rotor. Ainsi, dans l'exemple illustré sur la figure 11, la jante 18 comprend quatre segments de jante 18a supportant chacun deux segments de rotor 20a, soit un total de huit segments de rotor. Selon un autre exemple, une jante comprenant quatre segments de jante pourrait supporter, par segment de jante, trois ou quatre segments de 3057411 16 rotor, soit un total de douze ou seize segments de rotor. Selon un autre exemple, exemple, une jante comprenant cinq segments de jante pourrait supporter, par segment de jante, deux ou trois segments de rotor, soit un total de dix ou quinze segments de rotor. 5 Tel qu'illustré sur la figure 9, chaque segment de jante 18a est rendu solidaire de l'arbre de transmission de couple 16 par un assemblage vissé 18b. À cet effet, l'arbre de transmission de couple 16 comprend une extrusion de matière radiale 16d destinée à permettre la fixation des segments de jante. En variante, chaque segment de jante 10 18a pourrait être soudé ou fixé à l'arbre de transmission de couple par d'autres moyens de fixation. La figure 12 illustre encore un autre exemple d'une jante segmentée 18 en deux parties soudées au plan de joint, puis soudée à l'extrusion de matière radiale 16d. En variante, on pourrait prévoir que 15 la jante 18 soit segmentée en quatre parties soudées en quatre points, puis soudée à l'extrusion de matière radiale 16d. Le mode de réalisation illustré sur la figure 13, dans lequel les mêmes éléments ont les mêmes références, diffère du mode de réalisation illustré à la figure 9 par le fait que la jante 18 est solidaire 20 de l'arbre de transmission de couple 16 par l'intermédiaire d'un organe de transmission de couple 30, par exemple sous la forme d'une rondelle. L'organe de transmission de couple est segmenté dans sa circonférence en une pluralité de segments de rondelle (non référencés), par exemple en deux ou quatre segments de rondelle. Le 25 nombre de segments de rondelle est indépendant du nombre de segments de jante. Chaque segment de rondelle est rendu solidaire respectivement de l'arbre de transmission de couple 16 et de la jante 18 par un assemblage vissé 30a et 30b. En variante, chaque segment de rondelle 30 pourrait être soudé ou fixé à l'arbre de transmission de couple et à la jante par d'autres moyens de fixation. A titre d'exemple non limitatif, l'organe de transmission de couple 30 peut être sous la forme d'au moins deux demi-coquilles de 180° assemblées entre elles et à la jante par des visseries, par exemple 3057411 17 des boulons, de manière à venir serrer l'arbre de transmission de couple et transmettre le couple par adhérence. Le mode de réalisation illustré sur la figure 14, dans lequel les mêmes éléments ont les mêmes références, diffère du mode de 5 réalisation illustré à la figure 9 uniquement par le fait que chaque segment de rotor 20a de l'anneau magnétique comprend, dans la direction axiale, deux demi-segments 21a et 21b identiques entre eux et fixés axialement de part et d'autre d'une tôle centrale 32, par exemple en matériau métallique conducteur, tel que de l'acier. Chaque 10 demi-segment de rotor 21a, 21b comprend une pluralité de couches successives de tôles ferromagnétiques empilées axialement. Les éléments conducteurs 24 de la cage d'écureuil 22 sont insérés dans des encoches pratiquées sur la périphérie de chacun des demi-segments de rotor 20a et ont une première extrémité 24a s'étendant au-delà de 15 l'anneau magnétique fixée à une couronne de court-circuit 26 et une deuxième extrémité 24b, opposée à la première extrémité 24a et fixée à une deuxième couronne de court-circuit 28. La tôle centrale 32 comporte sur sa périphérie une pluralité de trous (non représentés) permettant aux éléments conducteurs 24 de la traverser. La tôle 20 centrale 32 est fixée sur l'arbre de transmission de couple 16 par un assemblage vissé 32a. Les couches de tôles ferromagnétiques empilées axialement sont reliées entre elles à l'aide d'un organe de pré-contrainte 20b, par exemple de tiges en acier filetées à leurs extrémités coopérant avec un 25 écrou, destiné à compacter les couches entre elles par l'intermédiaire d'un plateau de serrage 20c. En effet, dans ce cas particulier, la fixation des couches de tôles entre elles par collage n'est plus envisageable à cause des efforts appliqués sur chacune des couches de tôle lors de la création de couple dans l'anneau magnétique 20. 30 Le mode de réalisation illustré sur les figures 15 et 16, dans lequel les mêmes éléments ont les mêmes références, diffère du mode de réalisation illustré à la figure 9 uniquement par le fait que l'anneau magnétique segmenté 20 est fixé directement sur l'arbre de transmission de couple 16, c'est-à-dire sans aucune jante ou interface 3057411 18 entre la jante et l'arbre. Tel qu'illustré en détail sur la figure 16, chaque segment de rotor 20a comprend, sur toute la longueur de sa surface inférieure, un usinage en forme de queue d'aronde femelle 34a destiné à recevoir une queue d'aronde mâle 34b. La queue d'aronde 5 mâle peut être soit fixée sur l'arbre, soit usinée sur l'arbre de transmission de couple. En variante, on pourrait également prévoir que chaque segment de rotor 20a comprenne, sur sa surface inférieure, une facette en forme de queue d'aronde mâle destinée à s'insérer dans un logement en 10 forme de queue d'aronde femelle usiné sur l'arbre de transmission de couple. Comme illustré sur la figure 16, l'arbre de transmission de couple 16 peut être usiné en facettes planes sur sa surface extérieure. En variante, on pourrait prévoir que la surface extérieure de l'arbre de 15 transmission de couple soit cylindrique, ainsi que la surface inférieure des segments de rotor 20a. De manière générale, chaque segment de rotor 20a comprend, sur toute la longueur de sa surface inférieure, ou localement, un élément mâle ou femelle en concordance de forme avec respectivement 20 un élément femelle ou mâle disposé sur la surface extérieure de l'arbre de transmission de couple 16. Les éléments mâle ou femelle en concordance de forme peuvent avoir une forme en queue d'aronde, une forme en T, ou toute autre forme permettant le maintien des segments de rotor sur l'arbre dans le sens radial. 25 Afin de fixer les segments de rotor à l'arbre de transmission de couple, il est nécessaire d'avoir une distance Ll entre une des brides de fixation 16a ou 16b et le rotor supérieure à la longueur L2 du rotor, afin de pouvoir y loger un segment de rotor et le faire coulisser axialement pour que la queue d'aronde femelle 34a coopère avec la 30 queue d'aronde mâle 34b. Dans le cas où la distance Ll entre une des brides de fixation 16a ou 16b et le rotor est inférieure à la longueur L2 du rotor, on pourrait prévoir de disposer une forme en queue d'aronde sur une partie seulement de la longueur du rotor, par exemple à chaque 3057411 19 extrémité du segment de rotor, dans le sens axial, chaque queue d'aronde a une longueur égale à la moitié ou un tiers de la longueur L2 du rotor. Dans ce cas particulier, il est nécessaire de procéder à une succession de mouvements axiaux afin de fixer chaque segment de 5 rotor sur les deux queues d'aronde mâles ou femelles de l'arbre de transmission de couple. Dans ce cas, les queues d'aronde mâles sont fixées sur l'arbre de transmission de couple 16, et ce, successivement suivant des mouvements axiaux du segment de rotor 20a correspondant. 10 Le mode de réalisation illustré sur les figures 17 et 18, dans lequel les mêmes éléments ont les mêmes références, diffère du mode de réalisation illustré à la figure 8 par le fait que l'arbre de transmission de couple 16 comprend quatre portions 36a régulièrement réparties sur la circonférence de l'arbre et s'étendant radialement vers 15 le rotor 14. En variante, on pourrait prévoir que l'arbre de transmission de couple 16 comprenne un nombre de portions 36a supérieur à quatre, par exemple, compris entre quatre et vingt, de préférence compris entre six et douze. Un tel arbre est généralement appelé « arbre à bras ». L'anneau magnétique 20 du rotor 14 est fixé 20 sur l'arbre de transmission de couple 16 par l'intermédiaire d'une jante annulaire 38 frettée ou soudée sur chacune des portions radiales 36a de l'arbre de transmission de couple 16. La jante annulaire 38 peut être, par exemple, du type virole, c'est-à-dire une tôle roulée et soudée au plan de joint, puis soudée à nouveau à chaque extrémité radiale des 25 portions radiales 36a de l'arbre de transmission de couple 16. Dans l'ensemble des modes de réalisation décrits, la fixation des segments de rotor à la jante, segmentée ou non, est détaillée dans les modes de réalisation en référence aux figures 6 et 7, c'est-à-dire que la fixation peut être réalisée par le biais de vis radiales 19a, 30 visibles sur la figure 6, de goujons et d'écrous, ou encore à l'aide de formes de type queue d'aronde 19b visibles sur la figure 7, ou à l'aide de tout élément mâle ou femelle en concordance de forme sur toute la longueur des segments de rotor, ou localement. 3057411 20 Tous les modes de réalisation illustrés peuvent être combinés entre eux. Grâce à la segmentation du rotor asynchrone selon la présente invention, il est possible d'assembler un rotor asynchrone sur un arbre 5 de transmission de couple pourvu de brides de fixation à chacune de ses extrémités présentant un diamètre extérieur supérieur au diamètre intérieur du rotor. De plus, il est possible de fabriquer les segments de rotor sur un site, puis de les transporter sur un autre site afin de les assembler 10 sur l'arbre de transmission de couple. La segmentation du rotor selon l'invention a donc pour effet de réduire le coût de fabrication, de transport et de maintenance de la machine électrique asynchrone. REVENDICATIONS1. Rotor pour machine électrique asynchrone comprenant un anneau magnétique (20) comprenant une pluralité de couches de tôles ferromagnétiques empilées axialement et une cage d'écureuil (22) comportant une pluralité d'éléments conducteurs (24) régulièrement répartis sur la périphérie de l'anneau magnétique (20) et comportant chacun deux extrémités opposées (24a, 24b) s'étendant axialement au-delà de l'anneau magnétique (20) et reliées chacune à une couronne de court-circuit (26 ; 28), disposée axialement de part et d'autre de l'anneau magnétique (20) et destinée à relier électriquement les extrémités des éléments conducteurs (24), caractérisé en ce que le rotor est segmenté circonférentiellement en au moins deux segments de rotor (20a). 2. Rotor selon la revendication 1, dans lequel le nombre de segments de rotor (20a) est compris entre deux et trente, de préférence égal à dix. 3. Rotor selon la revendication 1 ou 2, comprenant un jeu circonférentiel (J2) entre deux segments de rotor (20a) adjacents, ledit jeu circonférentiel (J2) étant compris entre 0.05mm et 5mm, de préférence égal à 0.4mm. 4. Rotor selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le nombre de pôles électriques est différent du nombre de segments de rotor (20a). 5. Rotor selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque couronne de court-circuit (26 ; 28) est segmentée circonférentiellement en au moins deux segments de couronne (26a ; 28a), reliés entre eux électriquement. 6. Rotor selon la revendication 5, dans lequel les segments de couronne (26a ; 28a) sont reliés électriquement entre eux par une connexion flexible (29). 3057411 22 7. Rotor selon la revendication 5 ou 6, dans lequel le nombre de segments de couronne est égal ou différent au nombre de segments de rotor (20a). 8. Rotor selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, dans 5 lequel les segments de couronne (26a ; 28a) sont espacés dans le sens circonférentiel par un jeu circonférentiel (J1) compris entre 0.2mm et 5mm. 9. Rotor selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque segment de rotor (20a) comprend deux 10 demi-segments (21a, 21b) sensiblement identiques entre eux et fixés axialement de part et d'autre d'une tôle centrale (32). 10. Machine électrique asynchrone comprenant un stator (12), un rotor (14) selon l'une quelconque des revendications précédentes et un arbre de transmission de couple (16) solidaire du rotor (14). 15 11. Machine électrique asynchrone selon la revendication 10, dans laquelle chacun des segments de rotor (20a) est fixé à l'arbre de transmission de couple (16) par des éléments mâle et femelle (34b, 34a) en concordance de forme, par exemple queue d'aronde, forme en T, ou toute autre forme permettant le maintien des segments de rotor 20 sur l'arbre dans le sens radial. 12. Machine électrique asynchrone selon la revendication 10, dans laquelle chacun des segments de rotor (20a) est fixé à l'arbre de transmission de couple (16) par l'intermédiaire d'une jante (18, 38). 13. Machine électrique asynchrone selon la revendication 12, 25 dans laquelle la fixation de la jante (18) avec les segments de rotor (20a) est réalisée par des vis radiales (19a), par des goujons et écrous ou par des formes éléments mâle et femelle (19b) en concordance de forme, par exemple queue d'aronde, forme en T, ou toute autre forme permettant le maintien des segments de rotor sur la jante dans le sens 30 radial. 14. Machine électrique asynchrone selon la revendication 12 ou 13, dans laquelle la jante (18) est segmentée en au moins deux segments de jante (18a). 3057411 23 15. Machine électrique asynchrone selon la revendication 14, dans laquelle le nombre de segments de jante (18a) est égal ou différent du nombre de segments de rotor (20a). 16. Machine électrique asynchrone selon la revendication 14 ou 5 15, dans lequel les segments de jante (18a) sont soudés entre eux. 17 Machine électrique asynchrone selon l'une quelconque des revendications 12 à 16, dans laquelle la fixation de la jante (18) sur l'arbre de transmission de couple (16) est réalisée par des vis (18b) ou des boulons, par soudage ou par frettage. 10 18. Machine électrique asynchrone selon l'une quelconque des revendications 12 à 16, dans laquelle la jante (18) est fixée à l'arbre de transmission de couple (16) par l'intermédiaire d'un organe de transmission de couple (30) entre la jante (18) et l'arbre de transmission de couple (16), ledit organe de transmission de couple 15 (30) étant segmenté en au moins deux segments de rondelle. 19. Machine électrique asynchrone selon la revendication 18, dans laquelle chaque segment de rondelle de l'organe de transmission de couple (30) est rendu solidaire respectivement de l'arbre de transmission de couple (16) et de la jante (18) par un assemblage vissé 20 (30a ; 30b). 20. Machine électrique asynchrone selon la revendication 18, dans laquelle l'organe de transmission de couple (30) est sous la forme d'au moins deux demi-coquilles de 180° assemblées entre elles et à la jante (18) par des visseries, l'organe de transmission de couple (30) 25 étant fixé à l'arbre de transmission de couple (16) par serrage. 21. Machine électrique asynchrone selon la revendication 12 ou 13, dans laquelle la jante (18) est formée en une pièce de 360° par forgeage de l'arbre de transmission de couple (16). 22. Machine électrique asynchrone selon la revendication 12 ou 30 13, dans laquelle l'arbre de transmission de couple (16) comprend au moins quatre portions radiales (36a) régulièrement réparties sur la circonférence dudit arbre (16) et s'étendant radialement vers le rotor (14), la jante (38) étant soudée aux extrémités libres desdites portions radiales (36a). 3057411 24 23. Machine électrique asynchrone selon l'une quelconque des revendications 10 à 22, dans laquelle l'arbre de transmission de couple (16) comprend deux brides de fixation (16a, 16b) à chacune de ses extrémités. 5 24. Machine électrique asynchrone selon la revendication 23, dans laquelle le diamètre extérieur (GB) des brides de fixation (16a, 16b) est supérieur au diamètre intérieur (ckA) de l'anneau magnétique (20) du rotor asynchrone (14).