Induit plat bobiné pour machine électrique tournante à entrefer axial La présente invention concerne un induit plat bobiné pour machine électrique tournante à entrefer axial. Ces machines, très intéressantes à certains égards, présentent cependant un inconvénient sérieux qui en restreint fortement le champ d'application elles ne peuvent fonctionner que sous une tension continue ou alternative relativement réduite, aussi bien en génératrice qu'en moteurs.
Ce défaut, considéré jusqu'ici comme inhérent à ce type de machines et par conséquent inévitable, provient de ce que les conducteurs lamellaires qu'il est possible de disposer sur un disque de support isolant, sont en nombre limité, en dépit du fait qu'ils occupent la quasi-totalité de la surface de ce disque. 11 faut en effet pouvoir exécuter les connexions des conducteurs des faces opposées du disque isolant, ce qui nécessite une section suffisante et, par suite, une certaine largeur minimum imposée pour les con ducteurs.
Cette sujétion détermine en pratique un nombre peu élevé de conducteurs en série et limite par conséquent les tensions d'utilisation de la machine à des valeurs faibles par rapport à celles des réseaux de distribution à basse tension.
La présente invention permet de remédier à ce défaut. L'induit plat bobiné selon l'invention est caractérisé en ce que le bobinage qu'il comporte résulte de la combinaison d'au moins deux bobi nages élémentaires de types différents constitués chacun par deux couches de conducteurs lamellaires séparées l'une de l'autre par un support isolant et interconnectées entre elles, chaque spire de l'un de ces bobinages élémentaires étant ouverte en un point de son tracé et mise en série, par des connexions, avec une spire de l'autre bobinage occupant la même position qu'elle dans l'espace de manière à former avec elle une section du bobinage résultant.
Les dessins annexés représentent, à titre d'exem ples, plusieurs formes de réalisation de l'objet d'in vention.
La fig. 1 est une coupe axiale d'une machine à courant continu comprenant un induit bobiné plat selon une forme d'exécution de-l'invention.
La fig. 2 est une coupe analogue d'une machine à courant alternatif comprenant un induit réalisé en deux parties comprenant chacune un bobinage plat, selon une autre forme d'exécution de l'invention.
Les fig. 3 et 4 sont des schémas montrant un exemple d'association des spires de deux bobinages élémentaires de l'induit.
Les fig. 5 et 6 sont des schémas analogues montrant un exemple d'association différent des bobinages élémentaires.
La fig. 7 est une coupe tangentielle périphérique de l'induit bobiné montrant les extrémités des con ducteurs devant être connectés.
La fig. 8 est une coupe analogue d'une variante de réalisation de l'induit.
Dans la forme de réalisation représentée sur la fig. 1, la machine à entrefer plan ou axial comporte un inducteur aimanté 1 ayant la forme d'un anneau engendré par rotation d'un carré ou d'un rectangle abcd autour de l'axe x-x. Cet inducteur coopère avec un induit plat formé par deux disques 2 et 2' bobinés au recto et au verso, les conducteurs lamel laires étant réalisés par impression, conformément à une technique connue,
ces disques étant super posés avec interposition d'un isolant 2a qui peut être une couche isolante mince ou un vernis isolant.
Cet induit est fixé sur l'arbre 3 de la machine par l'intermédiaire d'une pièce 4 clavetée en 5 sur cet arbre. Ce dernier tourne dans un manchon 6 du type autolubrifiant, serti dans une bague 7. Celle-ci est montée sur une plaque 8 en fer pou vant ou non servir de culasse magnétique et sur laquelle l'aimant 1 est fixé par un moyen connu non représenté.
L'entrefer axial entre l'induit plat tour nant 2-2a-2' et l'aimant 1 est déterminé par la lon gueur du manchon 6 et par la fixation de l'arbre 3 par l'intermédiaire d'une rondelle 9 maintenue par un écrou 10 vissé sur l'extrémité filetée de- l'arbre 3. En Ma se trouvent des balais dont les supports 11 sont fixés sur la plaque 8. Ces balais frottent direc tement sur une portion des conducteurs lamellaires proche du centre de l'induit plat, cette disposition rendant inutile l'usage d'un collecteur.
Dans la variante de la fig. 2, la machine com porte un inducteur aimanté annulaire 1 fixé sur l'arbre 3 et tournant avec lui. Cet inducteur envoie son flux à travers un induit plat formé de deux par ties 2-2a-2' fixées chacune à une couronne 13 en matière magnétique douce prenant appui sur un dis que métallique 14, de sorte que le flux magnétique de l'aimant se ferme à travers les couronnes 13 en traversant chaque partie de l'induit.
Sur la fig. 3, on a représenté une spire d'un bobi nage élémentaire de type ondulé comportant, sur chaque face du disque 2', une demi-spire constituée par un segment principal 25, des têtes 24 et 26 et des extrémités 28, 27a ou 27b respectivement. Les extrémités intérieures 28 sont reliées aux extrémités intérieures des spires précédente et suivante du bobi nage ondulé. Les deux demi-spires décrites ne sont pas reliées par leurs extrémités extérieures 27a et 27b, celles-ci étant séparées et isolées l'une de l'autre.
La fig. 4 montre une spire de l'autre bobinage élémentaire de type imbriqué portée par l'autre dis que 2. Chaque demi-spire est constituée par un seg ment principal 19, des têtes 20 et 21 et des extré mités 23 et<I>22a</I> ou<I>22b</I> respectivement. Les deux extrémités intérieures 23 sont reliées l'une à l'autre, tandis que les extrémités extérieures 22a et 22b sont séparées et isolées.
On relie l'extrémité libre 27a de chaque demi- spire du bobinage élémentaire de type ondulé porté par le disque 2' à l'extrémité libre 22a de la demi- spire correspondante lui faisant face du bobinage élémentaire de type imbriqué porté par le disque 2. On relie de même les extrémités libres<I>22b</I> et<I>27b.</I>
On voit donc que chaque spire du bobinage élé mentaire de type ondulé est interrompue sur la péri phérie externe et, entre les extrémités libres 27a et 27b qu'elle présente de ce fait, est insérée une spire du bobinage élémentaire de type imbriqué, ouverte en<I>22a, 22b.</I> En d'autres termes, l'induit comporte successivement une demi-spire ondulée, une spire imbriquée et une demi-spire ondulée.
Dans l'exemple qui vient d'être décrit, les extré mités ouvertes sont situées sur la périphérie externe du disque, ce qui est préférable car la place dispo nible est maximum et la réalisation des connexions en est grandement facilitée. Il est bien évident toute fois que l'on peut aussi bien prévoir les extrémités ouvertes<I>28a, 28b</I> et 23a, 23b respectivement, sur la périphérie interne, comme montré sur les fig. 5 et 6. Il va également de soi que les extrémités ouver tes<I>27a</I> et<I>27b</I> de la fig. 3 au lieu d'être juxtaposées pourraient être croisées comme les extrémités 22a et 22b de la fig. 4 et réciproquement.
La fig. 7 représente schématiquement, à plus grande échelle, les sections des disques 2 et 2', cor respondant à la forme de réalisation des fig. 3 et 4, ces sections étant pratiquées au niveau des con nexions extérieures. Chaque extrémité libre exté rieure est séparée des extrémités voisines situées sur la même face du disque par des intervalles de largeur égale à la largeur de celle-ci.
La fig. 8 représente, également à plus grande échelle, une variante de l'induit exécutée par le pro cédé dit à isolant mince , les conducteurs du bobi nage étant réalisés en quatre couches séparément placées sur quatre minces couches isolantes super posées, lesquelles ne sont bobinées que sur une seule face. Les efforts mécaniques étant transmis au sup port 13, les couches isolantes 29 peuvent être extrê mement minces, par exemple de l'ordre du '/,o de millimètre. Elles pourraient éventuellement être rem placées par des couches de vernis.
Dans ces condi tions, malgré le nombre de couches isolantes, l'entre- fer est maintenu à une valeur acceptable, tout parti culièrement lorsque les conducteurs sont choisis en matière ferromagnétique.
Les connexions entre les diverses couches de conducteurs sont réalisées comme décrit précédem ment.
Dans les exemples qui précèdent, le bobinage composite permet de doubler la tension aux bornes de la machine. Il est bien entendu toutefois qu'il est possible de réaliser, selon les besoins, un multiple plus élevé de la tension, notamment de la tripler.
Dans ce cas, on réaliserait la superposition d'un bobi nage élémentaire du type imbriqué, d'un bobinage élémentaire du type ondulé et d'un bobinage élé mentaire du type imbriqué, les extrémités 28, dans l'exemple de la fig. 3, étant séparées et isolées les unes des autres pour y permettre la connexion des extrémités 23a et 23b séparées d'un bobinage élé mentaire tel que celui de la fig. 6.