Machine électrique rotative La présente invention a pour objet une machine électrique rotative comprenant un noyau en matière magnétique muni d'une série de rainures et des en roulements conducteurs<B>de</B> courant logés dans ces rainures.
Certaines machines électriques rotatives, telles que des moteurs et des générateurs comprennent des noyaux magnétiques dans lesquels sont ménagés des rainures allongées destinées<B>à</B> loger des enroulements électriques. Un sérieux problème qui retient l'atten tion des techniciens de la branche est celui<B>de</B> la nécessité d'empêcher l'humidité<B>de</B> pénétrer dans les enroulements logés dans les rainures et de les dété riorer ou même de provoquer des courts-circuits. Dans une tentative pour résoudre ce problème et empêcher l'entrée d'humidité, on a, pendant plu sieurs années, employé des revêtements résistants<B>à</B> l'humidité entourant les enroulements dans<B>le-,</B> rai nures.
On a confectionné -des revêtements de rainu res en divers matériaux tels quetissus traités, papier, caoutchouc, matériaux réfractaires, verre, et dive;r- ses combinaisons de ces matériaux. Toutefois, les revêtements formés avec ces matériaux présentent des inconvénients dans leur application pratique<B>:</B> lorsque ces revêtements sont suffisamment flexibles et maniables pour faciliter la fabrication et former un produit compact, ils sont forcément si minces que leur résistance<B>à</B> l'humidité -et leur durée utile sont limitées. D'autre part, les matériaux utilisés jusqu'à présent ne sont pas aptes<B>à</B> dissiper la chaleur pro duite par le fonctionnement de la machine électrique.
Au cours de ces dernières années, on a utilisé des feuilles minces de métal non magnétique comme matière<B>de</B> revêtement des rainures. L'emploi<B>de</B> feuille métallique peut être considéré comme un sen sible progrès par rapport<B>à</B> celui des matériaux men tionnés plus haut, car le métal, même sous la forme de feuille mince flexible est hautement imperméable <B>à</B> l'humidité. En outre, la feuille métallique mince se laisse facilement façonner et peut s'adapter aisé ment aux formes des -rainures.
Toutefois, les revê tements des rainures en feuille métallique doivent être soigneusement isolés des enroulements au moyen d'un matériau diélectrique. D'autrepart, leur emploi pose un problème de fabrication du fait que le re vêtement de rainure doit être placé dans la rainure en premier lieu et qu'ensuite seulement les enroule ments peuvent être mis en place dans le revêtement avec le matériau isolant disposé entre le revêtement métallique et les enroulements.<B>A</B> cet effet, on ména geait jusqu'à présent au moins une ouverture axiale tout le long du revêtement métallique de rainure, ouverture<B>à</B> travers laquelle on pouvait passer les enroulements lors du montage.
Dans les machines de ce genre cependant, ces ouvertures, tout en permettant la mise en place des enroulements, présentaient Pinconvénient de don ner accès<B>à</B> l'humidité dans les enroulements des machines terminées. Or, il n'existe jusqu'à présent pas de construction de revêtement qui permette de sceller hermétiquement cette ouverture tout en iso lant convenablement des enroulements les bords mé talliques qui délimitent l'ouverture.
L'une des buts principaux de la présente inven tion consiste<B>à</B> remédier aux inconvénients des con ceptions techniques antérieures en créa-nt une ma chine comporta-nt, dans chaque rainure, un revête ment comprenant une feuille non magnétique et une feuille de matière isolante, construit de façon<B>à</B> mé nager une ouverture axiale poux l'insertion des en roulements<B>à</B> travers le revêtement en cours de fa brication,
mais formant un tube entièrement fermé dans la machine termm*ée pour minimi er la péné tration de Phumidité dans les enroulements tout en assurant une isolation parfaite entre la feuille non magnétique et les enroulements.
Un autre but<B>de</B> l'invention est d'offrir une ma chine dont les revêtements de rainures comprenant une feuille non magnétique et une feuille de matière isolante, sont peu coûteux et faciles<B>à</B> mettre en place.
L'invention a également pour objet un procédé de fabrication de la machine électrique rotative selon l'invention.
La machine selon la présente invention est carac térisée en ce qu'elle comporte un revêtement tubu laire disposé coaxialement dans chaque rainure et s'étendant au moins sur toute la longueur de la rai- mire en entourant l'enroulement logé dans la rai nure, ledit revêtement comprenant une couche exté rieure imperméable<B>à</B> l'humidité constituée par une feuille métallique non magnétique et une couche in térieure constituée par une feuflile de matière iso lante, chacune de ces couches présentant au moins un joint<B>à</B> recouvrement s'étendant le long dudit re vêtement au sommet<B>de</B> la rainure,
et les bords su perposés formant chaque joint<B>à</B> recouvrement ex térieur étant liés ensemble par un adhésif.
Une forme d'exécution de la machine selon la présente invention et une variante sont décrites ci- après, <B>à</B> titre d'exemple, en se référant au dessin annexé dans lequel<B>:</B> La fig. <B>1</B> est une vue partielle en élévation de face d'un segine nt de noyau de stator<B>de</B> machine électrique rotative, représentant une première phase de la préparation d'un revêtement eune. rainure, avant l'introduction des enroulements -dans les rai nures.
La fig. 2 est une vue semblable<B>à</B> la fig. <B>1</B> et montre une, phase suivante, de la préparation du re vêtement d'une rainure.
La fig. <B>3</B> montre,<B>à</B> plus grande échelle, l'une des rainures représentées dans les fig. <B>1</B> et 2, avec les enroulements introduits dans la rainure.
La fig. 4 est une vue identique<B>à</B> celle de la fig. <B>3</B> montrant lescriroulements et<B>le</B> revêtement de rai nure en coupe,<B>à</B> l'état terminé.
La fig. <B>5</B> est une vue en perspective<B>de</B> l'ensem ble représenté dans la fig. 4, et la fig. <B>6</B> est une vue partielle en coupe<B>de</B> l'une des rainures comprenant un revêtement de rainure selon une variante d'exécution.
En se référant<B>à</B> la fig. <B>1,</B> le chiffre<B>10</B> désigne dans son ensemble le noyau statorique d'une ma chine électrique rotative, qui est composé comme d'habitude d'un empilage<B>de</B> lamelles ferromagnéti ques. Le noyau, dont la fig. <B>1</B> représente un seg ment, est<B>de</B> forme annulaire et comporte une série de rainures d'en-roulement <B>11</B> découpées radiale- ment vers l'extérieur depuis la périphérie intérieure de l'anneau et s'étendantlongitudinalernent par rap port<B>à</B> l'axe du noyau.
De façon bien connue, les rainures<B>Il</B> servent<B>de</B> logement aux enroulements conducteurs du noyait<B>10.</B>
Les rainures<B>11</B> peuvent avoir n'importe quelle forme, mais elles sont représentées ici comme con formées suivant la pratique courante de façon<B>à</B> of frir un col étroit 12 pour faciliter la fermeture<B>de</B> la rainure pour<B>y</B> retenir les enroulements.
La description qui suit explique un procédé de préparation d'un revêtement pour une rainure<B>11</B> donnée.
Une feuille de métal non magnétique 20, re présentée en coupe dans les fig. <B>1 à</B> 4, est placée dans la rainure<B>11</B> de façon<B>à</B> s'étaler au moins sur toute la longueur exiale de la rainure. Pour mettre en place la feuille métallique 20 dans la rainure, on la plie en lui donnant la forme d'une boucle et on l'introduit par le col 12 jusqu'à ce qu'elle touche le fond de la rainure<B>11,</B> comme représenté dans la fig. <B>1.</B>
Avec référence<B>à</B> la fig. 2, une feuille mince<B>30</B> de matière diélectrique isolante est ensuite pliée en forme de boucle et introduite, tout comme la feuille métallique 20,<B>à</B> travers le col 12 de la rainure<B>10</B> jusqu'à ce qu'elle vienne s'appliquer contre la feuille métallique 20. La feuille en matière diélectrique<B>30</B> doit être au moins aussi longue que la feuille métal lique 20, mais comme il sera mieux expliqué 1:#us loin, elle sera die préférence plus longue en direction axiale que la feuille métallique 20.
En référence maintenant<B>à</B> la fig. <B>3,</B> des enrou lements conducteurs 40 sont posés<B>à</B> travers le col 12 de façon<B>à</B> se loger dans la rainure<B>11</B> et<B>à</B> l'in térieur de la fouille métallique et de la fouille iso lante. Lorsqu'un type particulier de bobinage l'exige, on peut poser une baguette centrale<B>50 à</B> l'intérieur de la rainure<B>à</B> mi-distance entre la première et la seconde moitié du corps du bobinage.
<B>Il</B> est donc clair que lorsque l'enroulement con ducteur 40 est monté dans la rainure<B>11,</B> il est sé paré de la paroi de ladite rainure par la feuille mé tallique 20 et la feuille de matière diélectrique<B>30.</B>
En référence maintenant<B>à</B> la fig. <B>3,</B> la feuille 20 présente des bords 21 et 22 qui dépassent extérieu- renient le col 12<B>de</B> la rainure<B>11.</B> De même, la feuille de matière diélectrique<B>30</B> présente des bords opposés<B>31</B> et<B>32</B> qui dépassent<B>à</B> l'extérieur le col 12.
Comme on le voit dans les fig. <B>3</B> et 4, on ferme <B>le</B> revêtement de la rainure<B>31</B> et<B>32</B> dela feuille de matière diélectrique<B>30</B> en formant ainsi un joint<B>à</B> recouvrement s'étendant sur toute la longueur du revêtement tubulaire<B>;
</B> on replie ensuite de la même façon l'un sur l'autre les bords opposés 21 et 22 de la feuille métallique 20 de façon,à foTmerun second joint<B>à</B> recouvrement analogue. Les extrémités qui se recouvrent de la feuille 20 sont liées l'une<B>à</B> l'au tre au moyen d'un adhésif isolant puissant tel qu'une résine époxylique, de façon<B>à</B> former un joint étan che<B>à</B> l'humidité. Si on le désire, on peut aussi lier ensemble au moyen d'un puissant adhésif les bords qui se recouvrent de la feuille isolante<B>30.</B> La rai nure est ensuite fermée par un couvercle de rai nure<B>60.</B>
Comme on peut le voir dans les fig. 4 et<B>5,</B> la feuille<B>de</B> matière diélectrique<B>30</B> forme un tube fermé, ouvert<B>à</B> ses extrémités, s'étendant sur une distance supérieure<B>à</B> la longueur axiale<B>de</B> la rai nure, et entourant les enroulements 40 de façon<B>à</B> les isoler de la feuille métallique 20. D'une façon analogue, la feuille métallique 20 forme un tube fermé, ouvert<B>à</B> ses extrémités et s'étendant sur une distance supérieure<B>à</B> la longueur axiale de la rai nure<B>11.</B> Le tube fermé, imperméable<B>à</B> l'humidité, formé par la feuille métallique continue 20 consti tue une protection efficace pour les -enroulements contre toute pénétration de l'humidité dans la rai- mire <B>11.
Il</B> est important de fermer tout d!abord le tube intérieur de matière isolante<B>30</B> en formant son joint<B>à</B> recouvrement et de fermer ensuite de façon analogue le tube métallique extérieur 20. De Cette façon, le tube intérieur isolecomplètement les bords opposés bruts du tube métallique, qui délimitent l'ouverture pour la mise en place des enroulements, de ces enroulements mêmes, empêchant ainsi tout établissement de courts-circuits entre les enroule ments et le tube métallique.
En se référant maintenant<B>à</B> la fig. <B>5,</B> la feuille métallique 20 est représentée comme s'étendant<B>lé-</B> gèrement au-delà de chaque extrémité axiale de la rainure<B>11</B> pour empêcher une pénétration, de l'hu midité en direction axiale dans les enroulements. Le -tube formé par la feuille de matière diélectrique <B>30</B> s'étend au-delà de,chaque extrémité axiale<B>de</B> la feuille métallique 20. Cette longueur supplémentaire <B>de</B> matière diélectrique est destinée<B>à</B> empêcher qu'il se produise un court-circuit électrique entre, les en roulements 40 et la feuille métallique 20.
Avec le joint<B>à</B> recouvrement et du fait que la feuille d'iso lation<B>30</B> entoure sur toute sa longueur les conduc teurs électriques, on obtient une isolation parfaite des conducteurs par rapport<B>à</B> la feuille métallique.
La fig. <B>6</B> représente une variante de construc tion qui est analogue dans sa conception générale et son procédé<B>de</B> montage<B>à</B> celle décrite plus haut,<B>à</B> l'exception de certains détails qui vont être décrits. Dans cette variante, on place dans la rainure, de noyau<B>11</B> une feuille de métal non magnétique 20a <B>de</B> façon qu'elle s'étende au moins sur toute la lon gueur axiale de la rainure, mais de préférence plus loin. Une feuille mince 30a de matiùre diélectrique isolante est ensuite introduite par le col de la rai nure<B>11</B> jusqu'à ce qu'elle s'applique dans son en semble contre la feuille métallique 20a. La feuille 30a est disposée librement dans la feuille métallique 20a et n'a aucune liaison avec cette dernière.
La feuille de inatière isolante est de préférence<B>plus</B> longue en direction axiale que la feuille métallique, comme décrit plus haut. Les feuilles 20a et 30a sont identiques aux feuilles 20 et<B>30 à</B> l'exception du fait que les premières ont une circonférence plus courte.
La circonférence est telle que lorsque les feuilles 20a et 30a sont roulées, de manière<B>à</B> for mer un tube dans la rainure, leurs bords laissent en tre eux un espace vide s'étendant axialement le long de la périphérie supérieure du tube, au lieu de se recouvri,r comme les bords des feuilles 20 et<B>30.</B> Après que les feuilles 20a et 30a ont été mises en place, on introduit les enroulements conducteurs 40 <B>à</B> travers l'espace libre compris entre les bords op posés des feuilles de la même façon que dans l'exem ple précédent. De façon analogue aussi, on peut em ployer une baguette centrale<B>50,</B> si on le désire.
La fouille de matière isolante 30a est tout d'abord formée pour former un tube complet en pla çant sur l'espace laissé libre entre ses bords supé rieurs et une bande incurvée<B>61</B> plus large que ledit espace libre, de façon<B>à</B> former un joint<B>à</B> recouvre ment avec chacun des bords de la feuille 30a et aussi long que le tube<B>de</B> revêtement de la rainure. La bande<B>61</B> peut être en papier très rigide ou en une autre matière isolante. Si on le désire, la bande <B>61</B> peut être liée aux bords de la fouille 30a au moyen d'une matière adhésive appropriée. Ensuite, on ferme l'espace laissé libre au sommet<B>de</B> la feuille métallique 20a au moyen d'une seconde bande<B>62</B> qui peut être<B>de</B> la même matière que la feuille 20a elle-même.
La ban-de <B>62</B> a de préférence la même longueur que le tube formé par la feuille 20a et elle est sensiblement plus large que l'espace laissé libre entre les bords de la feuille 20a,<B>de</B> façon<B>à</B> former un joint<B>à</B> recouvrement -avec chacun de ces bords. La bande<B>62</B> est reliée aux bords de -la feuille 20a au moyen d'un adhésif isolant fortement adhérent tel qu'une résine époxylique, de façon<B>à</B> former un joint étanche<B>à</B> l'humidité.
Après que la fermeture du revêtement a été ainsi réalisée, on procède<B>à</B> la fermeture de la rainure<B>11</B> par un couvercle de rainure<B>60.</B>
Si on le désire, dans l'une comme dans l'autre des formes d'exécution décrites cÀ-dessus, les enrou lements peuvent être enrobés dans une matière iso lante<B>à</B> Fintérieurde l'ensemble du revêtement de la rainure. Le milieu d'enrobage peut être introduit dans les tubes de revêtement de rainure par une extrémité de ces tubes ou par une ouverture ména gée temporairement dans un des côtés des tubes, ouverture qui peut être ultérieurement fermée et scellée.
On peut introduire dans les tubes une quan tité suffisante de milieu d'enrobage pour remplir les interstices des enroulements et les espaces vides en tre les enroulements et le revêtementde rainure. Les résines époxyliques constituent un milieu d'enrobage particulièrement approprié. Si on<B>le</B> désire, on peut aussi utiliser le milieu d'enrobage constitué par les résines époxyliques pour sceller les joints<B>à</B> recou vrement des feuilles constituant les revêtements de rainure des deux formes d'exécution. En variante, ces joints peuvent être scellés<B>à</B> l'avance et le mi lieu d'enrobage introduit ultérieurement.
Les extrémités axiales des tubes de revêtement de rainure sont, de préférence, fixées et couvertes par une matière isolante telle qu'une résine époxy- lique. La matière de scellement peut être projetée ou appliquée de toute autre façon sur les extrémités axiales des tubes. Cette fermeture des extrémités s'effectue de préférence dans tous les cas, que les enroulements<B>à</B> l'intérieur de l'ensemble<B>de</B> revête ment soient enrobés ou non. Decette façon, le tube de revêtement de rainure est toujours complètement fermé de façon étanche<B>à</B> l'humidité et aux gaz.
La matière diélectrique pour les feuilles<B>30</B> ou 30a peut consister en n'importe, quel matériau iso lant, tel que le papier, une résine polyester, telle que celle dénommée<B> </B> Mylar <B> </B> (marque déposée), les tissus vernis ou imprégnés, le verre, le mica ou des combinaisons des substances précitées. La feuille 20 ou 20a peut être constituée en n'importe quel métal ou alliage non magnétique tel que l'acier inoxydable ou l'aluminium. L'acier inoxydable est particulière ment approprié<B>à</B> cause de sa grande résistance.
La feuille métallique doit être continue et être exempte de cassures pour assurer une parfaite étanchéité<B>à</B> l'humidité.<B>A</B> la lumière<B>de</B> la description qui pré cède, on se rend compte que le revêtement de rai nure décrit est peu coûteux, simple et efficace. La feuille métallique est idéale pour sa solidité, sa sou plesse et son imperméabilité<B>à</B> l'humidité. Du fait qu'elle entoure complètement l'enroulement, il est difficile sinon impossible<B>à</B> l'humidité de pénétrer dans la rainure par les lamelles en n'importe quel point pour atteindre les enroulements sans avoir tout d'abord passé au moins jusqu'à l'extrémité de la feuille métallique dans l'une ou l'autre direction.
Le revêtement peut être aussi bien utilisé avec ou sans traitement supplémentaire de l'ensemble tel que len- robage de l'enroulement dans une matière isolante. Le revêtement peut être facilement réalisé par des procédés de fabrication tant manuels que mécani ques<B>;</B> il n'exige pas de préparation préliminaire im portante ni de parties supplémentaires autres que celles do-nt on dispose d'habitude.