CH412085A - Machine électrique synchrone - Google Patents

Description

  Machine électrique     synchrone       Les     machines    synchrones à     inducteur    tournant,  notamment les alternateurs -de grande     puissance        en-          trainés    par turbine     hydraulique,    sont ;pourvues d'un  rotor affectant la     forme    d'un volant, sur la jante du  quel sont fixées les masses polaires     inductrices.     



  Il est déjà connu d'assurer le refroidissement de  ces masses polaires et de leurs bobines d'excitation,  sièges de pertes     électriques,    par     .circulation    d'air,  dans les sens axiaux ou radiaux,     autour    de     l'ensem-          ble    des masses     polaires        et    de leurs bobines inductrices  ou entre les masses polaires et les bobines induc  trices.  



  Il est     classique    de constituer le bobinage     inducteur     des machines synchrones de grande     puissance,    par  une seule couche<B>de</B> spires d'un conducteur de sec  tion     rectangulaire        enroulé    sur champ.  



  La présente invention concerne e     refroidissement     de tels inducteurs     @de    machines électriques synchro  nes, permettant d'obtenir, sans répercussions onéreu  ses sur les frais d'exécution et avec une     économie     sur la quantité de matériau employé, .une     ventilation     rationnelle des     bobinages    inducteurs et     des    masses       polaires.     



  La machine électrique ,synchrone selon l'invention  est caractérisée en ce que le     conducteur    qui est en  roulé sur champ pour     constituer    les bobinages induc  teurs est un conducteur cannelé, c'est-à-dire     qu'il    pré  sente successivement, le long de son parcours, des  ,parties saillantes et des parties en retrait, -sur l'une  au moins des faces qui seront adjacentes après enrou  lement, de manière à ménager des évents transversaux  dans les bobinages.  



  Les parties saillantes de conducteur assurent la  cohésion .mécanique de     l'ensemble    des spires qui, en       service,    sont soumises à des forces     centrifuges    impor-    tantes tendant à les :rapprocher     :les    unes des autres,  tandis que les parties en retrait de conducteur ména  gent -des     intervalles    .ou évents transversaux destinés  au passage, par exemple, de gaz     refroidisseur    à tra  vers la bobine     inductrice.     



       Ire        préférence,    le gaz     refroidisseur    est     introduit     entre la masse polaire et la bobine     inductrice,    et     il     s'échappe à travers les évents constitués, entre cou  ches de spires, épar les     -parties    en retrait des conduc  teurs cannelés.  



  Le     calcul    montre que l'écoulement     -dans    les évents  de la machine suivant l'invention est généralement       laminaire.    Par :suite,     lespropriétés    thermiques très       particulières        (coefficient        d'échange    de     chaleur    indé  pendant de la vitesse .de fluide et inversement pro  portionnel à l'épaisseur de l'évent) de ce mode       d'écoulement    conduisent à     utiliser        ries    évents très       étroits    (de 1 à 3 mm par exemple)

   parfaitement com  patibles avec les     impératifs    d'augmentation minimale  die la .résistance     électrique    de l'inducteur, avec la  bonne venue de laminage du conducteur     cannelé,    et  avec les épaisseurs     moyennes    de cuivre couramment  utilisées.  



  Le dessin     annexé    montre, à titre d'exemples, di  verses formes d'exécution de     l'invention.     



  Les     fig.    1 à 7 montrent divers modes de constitu  tion de l'enroulement inducteur.  



  Les     fig.    8 et 9     donnent    -des exemples d'un     enrou-          lement    inducteur refroidi.  



  La     fi:g.    1     représente    un conducteur     cannelé,    pré  sentant successivement des     parties        saillantes    1 et des  parties en retrait 2, sur une de ses faces, d'autre face  3 étant plane.  



  Les     fig.    2, 3 et 4 montrent trois -types     différents     de     cannelures    (dans     l'exemple    de la     fig.    3, les     deux         faces du conducteur sont cannelées), et les     fig.    5, 6  et 7 montrent comment, par superposition -de conduc  teurs munis de telles cannelures, on .peut obtenir des  évents 4. La coïncidence de creux entre spires voisi  nes d'enroulement inducteur est obtenue du     fait    que  les spires sont de dimensions     identiques    et que le pas  entre creux est<I>choisi</I> d'après ces dimensions.

   Dans  le cas de la     fig.    7, deux conducteurs sont disposés en  parallèle et ménagent, de place en place, entre eux  des évents 4.  



  D'une façon générale, plusieurs conducteurs peu  vent être disposés en parallèle et isolés ou non entre  eux. De très nombreuses variantes peuvent en outre  être envisagées en modifiant les longueurs et profon  deurs absolues et relatives des -creux et saillies de la  surface du conducteur.  



  La<B>fi.-</B>. 8 représente une bobine inductrice, consti  tuée au moyen d'un conducteur     cannelé,    montée sur  une masse polaire 5. L'air de     refroidissement    est in  troduit à la base de la masse polaire, suivant la flè  che 6 ; il pénètre, suivant les flèches 7, dans     l'espace     8 entre la bobine et la masse polaire et il en sort,  suivant les flèches 9, .par les évents 4 ménagés dans  la     bobine,    comme on vient de l'expliquer.  



  L'amenée d'air à la base de .la masse polaire 5  peut, en     particulier,    être     effectuée    en     utisant    une  jante de rotor conforme à celle décrite dans le brevet  suisse No 407303 déposé le 12 décembre 1963     par    la  Société titulaire pour.  Jante pour machine électri  que tournante  .

   Un système de     déflecteurs    peut, en  outre, faire lécher la     surface    extérieure de la     bob'.n    2  par une partie de l'air sortant     radialement    de -la     jante     du rotor, ce qui provoque un effet     d'asp:rati.on    sur  l'air qui suit le parcours des flèches<B>6, 7</B> et<B>9.</B>  



  La<B>fg.</B> 9 montre, comme la fi-.<B>8,</B> une     bob.*ne     inductrice montée sur une masse     polaire    5. Mais  ici l'air de refroidissement est :introduit, suivant la  flèche 10, dans la partie du pâle inducteur voisine de         l'entrefer    de la machine, au moyen d'échancrures 11  pratiquées, de place en place, dans les cornes de la  masse     polaire    5. On     uti.l:se    ainsi la     pression    dynami  que résultant en cet endroit de la rotation de l'in  ducteur, les échancrures 11 sont éventuellement in  clinées de façon à utiliser au mieux la pression dyna  mique     d::spon'ble.     



  Les modes de refroidissement décrits dans ces  exemples peuvent être combinés, et un     fluide    autre  que l'air pourrait être également     util:.sé.  

Claims (1)

1. REVENDICATION Machine électrique synchrone, dont les bob?na- ges inducteurs sont constitués par l'enroulement d'un conducteur sur champ, caractérisée en ce que, en vue du refroidissement des inducteurs, ledit conduc teur est un conducteur cannelé, c'est-à-dire un con ducteur présentant successivement, le long de son parcours, des parties saillantes et des parties en re- tra:

   t, sur l'une au moins des faces qui seront adja centes aprzs enroulement, de manière à ménager des évents transversaux dans les bobinages. SOUS-REVENDICATIONS 1. Machine selon la revendication, caractérisée en ce que le gaz refroidisseur est introduit entre 1;s masses polaires et les bobinages inducteurs et sort par les évents transversaux.

   2. Machine selon la revendication et la sous- revendication 1, caractérisée en ce que le gaz refroi- d:;sseur est introduÊt entre les masses polaires et les bobinages inducteurs, par la base des masses polaires. 3.

   Machine selon la revendication et la sous- revendication 1, caractérisée en ce que le gaz refroi- di.sseur est introdua entre les masses polaires et les bob::nages inducteurs par des échancrures ménagées dans les cornes des masses polaires.