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Machine synchrone à réaction d'induit réduite,
L'objet de l'invention est une machine synchrone à rotor cylindrique, munie d'un enroulement d'excitation et d'une cage de démarrage et d' o.:'lortis :::e:llent ex6cutÓs d'une Manière particulière.La caractéristique principale des machines synchrones exécutées jusqu'à présent, auoni bien des machines synchrones à pales saillants que' des machines rotor cylindrique turbo-générateurs, est que la courbe du chanp magnétique dans'l'entrefer est très voisine à la sinusoïde.
Dans le cas de la machine synchrone selon l'inven- tion, la courbe de l'induction dans l'entrefer a une forme à peu près trapézoïdale, Le rapport des longueurs des côtes parallèles reste dans les linites de 0,4 à 0,6,
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ce qui donne une forme assez éloignée de celle de la sinusoïde.Cette forme de l'induction dans l'entrefer est obtenue grâce à une répartition spéciale des encoches de l'enroulement d'excitation à la périphérie du rotor tandis que la longueur de l'entrefer entre les tôles du stator et du rotor est constante sur toute la périphérie.
La forme donnée au champ dans l'entrefer de la machine synchrone suivant l'invention permet d'obtenir les avantages suivantes t
1 - Comme l'amplitude du premier harmonique de l'induction dans l'entrefer dépasse considérablement la valeur maximum réelle de l'induction dans l'entrefer, ce -qui augmente fortement le flux magnétique du premier harmonique, ceci permet une diminution do la réaction d'induit ainsi qu'une réduction très considérable du et. ant d'excitation aussi bien à vide qu'en charge.
2 - Comme les encoches de l'enroulement d'excita- tion occupent en moyenne environ la moitié du pas'polaire ' et qu'elles sont Groupées.dans le voisinage des axes neutres des pôles, les parties libres du pas polaire peuvent être utilisées pour le placement des encoches de la case de démarrage et d'amortissement.
Par suite du fait que l'induction est plus faible dans le voisinage immédiat des- axes neutres de chaque pôle,on peut à ces endroits utiliser des dents plus étroites-pour le rotor, dents dont la largeur augmente avec l'écart par rapport à l'axe neutre-de chaque pôle.
Comme pour des raisons technologiques, les dimensions des différentes encoches de l'enroulement d'excitation ne varient pas, l'augmentation de la largeur des-dents amène une répartition inégale du pas des encoches de 1'enroulement d'excitation.
Comme résultat final de toutes ces nouveautés dans la construction du rotor de la machine synchrone @
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suivant l'invention, on arrive à des dimensions plus petites qu'avec la construction traditionnelle, et on réalise une économie importante dans les matériaux utilisés en particulier pour le cuivre.
La figure 1 représesente une coupe à travers le rotor de la machine synchrone suivant l'invention et la figure 2 représente une vue d'une porbion du rotor de cette machine.
L'enroulement d'excitation de la machine synchrone suivant l'invention comporte deux couches et est à pas raccourci, avec un Grand nombre d'encoches par pale et par phase, ce nombre pouvant éventuellement être un non- bre fractionnaire. Ceci a pour but d'obtenir, avec le maximum de sécurité, une courbe sinusoïdale pour la tension aux bornes de la machine, car les amplitudes des différents harmoniques supérieurs dans la courbe de l'in- duction ont des valeurs très élevées par rapport à l'am- plitude des premiers harmoniques.
Avec un choix correct du nombre d'encoches par p8le et par phase, ainsi que du pas de l'enroulement statorique, la courbe de la tension aux bornes ne s'écarte: pas plus d'une sinusoïde que dans le mode de construction traditionnel des machines synchrones,
Le ro@@r 1 constitué par un paquet de tôles dynamo ou d'autres tô@es magnétiques, porte à sa périphérie deux types d'encoches 2 et 3. Les encoches 2 de l'enrou- : lement d'excitation 4 ont un pas irrégulier, les encoches ' étant plus rapprochées au voisinage des deux cotés des axes neutres des différents pôles.
Dans les autres parties des pas polaires, là où il n'y a pas d'encoches 2, se trouvent les encoches 3 de la case de démarrage et d'amor... tissement 5. Encoches qui sont réparties régulièrement
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L'enroule teut d'excitation 4 eat n une Gaula aouohei$ie
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plus simplement monté fil à fil.
La construction de la cage de démarrage et d'amortissement 5 est conçue de telle manière qu'elle peut être réalisée complètement, y compris le soudage des différents éléments, avant le placement de l'enrou- lement d'excitation.
Pour cola, des barreaux 6, ronds ou ayant un autre profil quelconque, sont reliés par brasage avec des segments de court-circuitage 7. Un peu en.-dessous du fond des encoches 2, des deux côtés du paquet 1 des tôles du rotor, on place les anneaux de court-circuit 9 de la cage de démarrage et d'amortissement 5.
Les anneaux do court-circuit 9 peuvent être fixés sur le support d'enroulement 10 ou bien sans ce dernier, lies segmente de cours-circuiitage 7 sont reliés par brasure avec les anneaux de court-circuit 9, au moyen d'éléments radiaux de liaison 8. Les canaux de ventilation' axiaux 11 assurent une évacuation intensive de la chaleur$,i qui esb engendrée dans l'enroulement d'excitation 4, par le paquet de tôles du rotor 1.
Comme le rotor 1 ne possède: pas les espaces vides entre les pales qui caractérisent les machines à pales saillants, l'ensemble composé de la cage de démarrage et d'amortissement 5 et de l'enroulement' d'excitation 4 présente une meilleure symétrie de) ses caractéristiques par rapport aux axes longitudinal et transversal, que les machines à pales saillants, Il en résulte, qu'on cas de démarrage synchrone de la machine suivant l'invention, la valeur de la résistance, qui court-circuite l'enroulement d'excitation 4, peut être notablement réduite, ce qui améliore les caractéristiques ) au démarrage.
Les caractéristiques d'amortissement dos @ oscillations pendulaires du rotor présentent également une amélioration similaire.