Brevet FR3119053A1 — publié le 20220722

DISPOSITIF DE MISE A LA TERRE D’UNE MACHINE TOURNANTE ELECTRIQUE Cette invention concerne un dispositif de contact permanent électriquement conducteur permettant la mise à la terre d’un arbre tournant à l’aide de fibres conductrices notamment pour un moteur électrique et/ou une génératrice en fonctionnement Elle est constituée d’un axe monté sur le capot de ventilation de l’arbre tournant d’un moteur électrique ou d’une génératrice où à l’extrémité des fibres conductrices sont présentes et en contact avec l’arbre tournant permettant une conductivité des courants de fuite pour établir une connexion électriquement conductrice permanente avec le rotor pendant le fonctionnement jusqu’ à une liaison équipotentielle de terre. Le dispositif selon l’invention est particulièrement destiné à la mise à la terre des courants de fuite d’un arbre tournant d’un moteur électrique ou d’une génératrice. DISPOSITIF DE MISE A LA TERRE D’UNE MACHINE TOURNANTE ELECTRIQUE La présente invention concerne un dispositif de contact permanent électriquement conducteur permettant la mise à la terre d’un arbre tournant à l’aide de fibres conductrices notamment pour un moteur électrique et/ou une génératrice en fonctionnement Domaine technique de l’invention Machine d'énergie électrique et / ou de travail qui est en contact avec un élément conducteur et le rotor pour établir une connexion électriquement conductrice permanente avec le rotor pendant le fonctionnement. L’invention concerne un dispositif de mise à la terre monté sur le capot de ventilation de l’arbre tournant d’un moteur électrique. Le dispositif de mise à la terre présentant un contact frottant de faisceaux de fibres conductrices pour la mise à la terre des courants de fuite induits relatifs au rotor dans un moteur électrique ou d’une génératrice. La présente invention concerne une machine motrice et / ou de travail électrique avec un rotor tournant autour d'un axe de rotation axiale et avec un moyen de contact qui est au moins partiellement en contact de corps coulissant avec le rotor pour produire un élément permanent et / ou lié à la puissance et / ou Machine de travail connexion électriquement conductrice à emplacement fixe avec le rotor pendant le fonctionnement, un moyen de contact pour une telle puissance et / ou machine de travail, un procédé pour produire une connexion permanente, électriquement conductrice à un rotor d'une puissance électrique et / ou Machine de travail et application du procédé de mesure d'une tension électrique entre un rotor et un stator d'un moteur électrique et / ou d'une machine de travail ou pour la mise à la terre d'un rotor d'une telle machine. Etat de la technique La présente invention concerne un moteur électrique ou une génératrice dont le rotor est en contact physique à l’une de ces extrémités dans le sens axial par un ensemble de fibres conductrices électriquement et fixe en rotation permettant d’établir en permanence la mise à la terre du rotor. Une telle construction assure connexion électrique fiable et continu au moteur même à des vitesses très élevées et d’une très faible usure. Il est bien connu que les variateurs de vitesse ou convertisseurs électronique de fréquence produisent des tensions électriques dangereuses sur l'arbre des moteurs électriques et génératrices. Quand ces tensions dépassent la résistance du lubrifiant du roulement, elles se déchargent à travers les roulements du moteur, causant des cratères de fusion, des piqûres importantes et du rainurage. Ceci peut avoir pour conséquence du bruit excessif et une défaillance du roulement. Pour garder les moteurs pilotés par variateur ou convertisseur électroniques de fréquence dans un état de fonctionnement fiable, une protection des roulements est nécessaire. Le but étant de détourner en toute sécurité les courants de fuite et tensions d'arbre vers la terre en fournissant le chemin de moindre résistance vers la terre, purgeant la tension avant qu'elle puisse être déchargée par les roulements. L'inventeur a ainsi identifié un besoin d’un élément conducteur de masse qui n'a pas à être adaptée à un seul diamètre d'arbre, ni une longueur et dans laquelle la durée de vie est prolongée à l’aide de fibres conductrices à faible usure et forte conductivité tel que les fibres de carbones par exemple. Le faible coût de l’installation et la grande rapidité de mise en œuvre est un élément important lorsqu’une machine tournante est déjà installée, évitant le remplacement des roulements par des roulements/paliers isolés ou bagues dérivatives déjà existants. Les figures illustrent l’invention : est une coupe d’une machine électrique simplifiée avec un dispositif de mise à la terre pour la mise à la terre d’un arbre tournant d’un moteur électrique ou une génératrice et une vue en deux dimensions une vue plus précise du dispositif est une vue tridimensionnelle d’un mode de réalisation d’un dispositif de mise à la terre selon un aspect de l’invention. Au moyen du dispositif de mise à la terre n’étant pas gênés par la rotation de type hélice de refroidissement (6), des courants de paliers dit induits peuvent être transférés de l’arbre (5) au capot moteur métallique (7) puis à la carcasse de la machine électriques (8) ou directement par une connexion électrique (4) de raccordement à la terre. Les courants de paliers sont déviés de l’arbre (5) aux fibres conductrices (3) en passant par le plan de contact de l’arbre rotatif (1), de sorte que l’endommagement des roulements de la machine électrique peut être réduit voir évité. Le dispositif de mise à la terre comprend des fibres conductrices (3), fixés sur un élément (9) de type barillet ou autre, ensemble monté axialement sur une tige réglable (2) permettant de régler la distance entre le capot de protection moteur (7) et la zone de contact (1) de l’arbre rotatif (5). La fixation de l’ensemble du dispositif de mise à la terre est réalisée par les écrous (10). Une connexion électrique (4) de type cosse peut être rajoutée permettant le raccordement d’un câble électrique pour un raccordement équipotentiel à la terre. L’invention concerne également un moteur électrique et / ou machine de travail, dans lequel le moyen de contact dans la zone qui est en contact avec le rotor (1)) est réalisé à l’aide de fibres conductrices (3) Le dispositif étant ajustable axialement par rapport à l’arbre moteur puis monté serré sur le capot moteur de telle sorte que l’extrémité du faisceau de fibres conductrices reste en contact avec le rotor du moteur électrique ou de la génératrice. Ce montage permet une conductibilité excellente donc une mise à la terre permanente du rotor lors du fonctionnement du moteur électrique et garantissant une durée de vie élevée par l’utilisation de fibres conductrices en carbone. Dispositif de mise à la terre d’une machine tournante électrique comprenant un arbre tournant (5) et un rotor (1), caractérisé en ce que ledit dispositif de mise à la terre est monté sur un capot de ventilation dudit arbre tournant (5) dudit moteur électrique, et en ce qu’il présente un contact frottant de faisceaux de fibres conductrices (3) agencées pour permettre la mise à la terre des courants de fuite induits relatifs au rotor dans le moteur électrique. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel l’ensemble peut être mobile à l’aide d’un ressort permettant de garder le contact physique des fibres conductrices (3) et l’arbre rotatif (5) afin d’étendre la distance axiale pour maintenir le contact souhaité vers l’arbre (5). Dispositif selon la revendication 1, dans lequel ledit dispositif est isolé électriquement par un revêtement isolant ne laissant apparaitre seulement les fibres conductrices et une partie de connexion à l’extérieur dépassant du capot moteur permettant la connexion électrique pour la mise à la terre. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les fibres conductrices (3) peuvent être plus ou moins souple et sont conductrices et résistantes aux frottements, en particulier du carbone. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les fibres conductrices (3) sont fixées sur un élément (9) de type barillet, monté axialement sur une tige réglable (2) permettant de régler la distance entre le capot de protection moteur (7) et la zone de contact de l’arbre rotatif (5). Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la fixation de l’ensemble du dispositif de mise à la terre est réalisée par les écrous (10). Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre une connexion électrique (4) de type cosse permettant le raccordement d’un câble électrique pour un raccordement équipotentiel à la terre.