FR2465352A1 - Machine generatrice d'energie electrique de grande puissance unitaire a puissances massique et volumique accrues - Google Patents

Abstract

MACHINE GENERATRICE D'ENERGIE ELECTRIQUE DE GRANDE PUISSANCE UNITAIRE A PUISSANCES MASSIQUE ET VOLUMIQUE ACCRUES. CE GENRE DE GENERATRICE COMPORTE, SELON LA FIGURE CI-DESSUS, AU MOINS, UN ROTOR "INDUCTEUR" 1 ALIMENTE PAR UN GENERATEUR AUXILIAIRE DE COURANT CONTINU 3, ET UN ROTOR "INDUIT" 2 Y EST RACCORDE ELECTRIQUEMENT A SA CHARGE FIXE D'UTILISATION 4 PAR DES CONTACTS GLISSANTS 5 ETANCHES A METAL LIQUIDE, CELUI-CI POUVANT EGALEMENT SERVIR AU REFROIDISSEMENT DES BOBINAGES DE L'INDUIT 2 PAR CIRCULATION DANS L'AME DES CONDUCTEURS METALLIQUES LES CONSTITUANT, ET DANS UN DISPOSITIF DE REFRIGERATION ET POMPAGE FIXE ET EXTERIEUR A LA MACHINE. LA PRINCIPALE APPLICATION DES MACHINES GENERATRICES SELON L'INVENTION CONCERNE LA PRODUCTION D'ENERGIE POUR L'ALIMENTATION DES RESEAUX DE DISTRIBUTION D'ELECTRICITE A USAGES INDUSTRIELS, DOMESTIQUES OU AUTRES.

Description

La présente invention concerne les machines tournantes génératrices d'énergie électrique sous tensions continues ou alternatives. Elle a pour but l'augmentation de leurs puissances volumiques et massiques, principslement pour celles de grandi. puissances unitaires.

D'une manibre générale, les génératrices électriques tournantes connues, parmi lesquelles la plus employée, à savoir l'alternateur aynchrone, est choisie ici comme exemple, comportant deux parties principales, comme indiqué à la figure 1 de la planche I ci-joints : a - uns partie tournante, dite " rotor " ( R1 ) comprenant, montés sur un axe
ou arbre d'entrainement ( 8 ), 2 ou 2 n pôîes magnétiques ( 3 ) h noyau de
er, avec leurs bobinages électriques inducteurs ( 4 ) alimentés en courant
continu par unegénérateur auxiliaire ( 10 ) relié a coux-ci par dis
contacts glissants ( 9 ) à bagues métalliques avec charbons frottants
( balais ), sauf dans le cas ou la dite génératrice auxiliaire est montée
un bout d'arbre du dit rotor, qui tourne avec une vitesse périphérique V1 b - une partie immobile, dite " stator " ( 52 ), entourant la précédente ( R1 )
et composée d'un circuit ferromegnétique ( 6 ) divis en tôles d'acier
magnétiques isolées entre elles et munies d'encoches ( 7' ) recevant les
bobinages ( 7 ) formant l'induit, dans lesquels le courant électrique
généré prend naissance sous l'effet du déplacement rapide du flux magné
-tique créé par les pôles ( 3 ) du rotor d'inducteur ( R1 ) un mouvement
de rotation.L'évacuation du courant généré par les dite bobinages ( 7
d'induit comme on retour a ceux-ci, ne nécessitent pas de contacts
glissants pour la liaison de ce dernier avec le circuit d'utilisation
( 11 ), les deux étant dans ce cas immobiles.

Par ailleurs, il est bien connu que la puissance électrique générée P par une génératrice tournante électromagnétique possédant des induit et inducteur de formes, dimensions et nature des matériaux constitutifs donnés, peut s'écrire :
P = KM . V . Be . I , formule 1, dans laquelle ...

KM.= coefficient de proportionnalité caractéristique de la machina,
V = vitesse relative " inducteur - induit " au droit de l'entrefer ~ ici V1
H n induction moyenne è l'entefer du flux magnétique tournant,
e
I = intensité du courant électrique admissible en régime permanent dans les
conducteurs des bobinages formant l'induit; en général, valeur maximum
correspondant à la desnité de courant supportable compte tenu de
l'échauffement per effet Joule et du système de refroidissement.

La dite formule 1 fait ressortir que, s'il n'est apporté aucune modification de forme, nature des matériaux constitutifs ou dimension aux piles magnétiques inducteurs ( ici rotoriquas ), ni aux circuits ferromagnétiques et bobinages ( 7 ) d'induit ( ici portés par le stator ), les puissances volumiquse et massique d'une telle génératrice ne peuvent être augmentées que par l'accroissement de l'un des factaure Be, V, ou I.

Mais dans le pratique, ces trois facteurs sont limités par les caractéristiques physiques dis matériaux utilisés & la construction dis parties inducteur " et " induit " de la machine.

L'induction Be du flux magnétique mesurée dane l'entrsfer (5) est limités à la fois par la saturation du fer du circuit magnétique ( 3 ), ( 6 ), et par l'aggravation des pertes par courants de Foucaud dans celui-ci, comme par la densité de courant maximum admissible en régime permanent dans les conducteurs des bobinages inducteurs (4) des pôles magntiques rotoriques
La vitesse relative " inducteur - induit " i l'entrefer ( 5 ) est limitée soit par la vitsese engulaire propre du moteur d'entrainement mécenique de la machine ( selon le cas, moteur à explosion, à combustion interne, ou à vapeur, ou turine hydraulique, à vapeur ou à gaz, etc., avec ou sans interposition d'engrenages ), ou bien par dos raisons de sécurité en coure de fonctionnement.

En effet, la sécurité de la génératrice tournante en fonctionnement dépend, entre autres, de la résistance des matériaux smpleyés à la construction du rotor ( fonts, aciers, et c. à l'effet d'éclatement par la force centrifuge due à sa rotation rapide. La résistance mécanique dis zeillmurs aciers actuellement utilisables ne permet guire de dépasser ainsi une vitesse périphérique à l'entrefer V1 du rotor de 180 mètres/seconde ; an fait, cette vitesse est le plus souvent limitée à 50 jusqu'à 90 mètrss/seconde.

L'intensité I du courant maximum admissible an régime permenent dens l'induit est à son tour limitée par l'effet de réaction d'induit et par l'échauffement du métal dis conducteurs an constituant les bobinages ( 7 ) sous l'effet du dit passage de courant.Dans la réalité industrielle, ce courent
I varie selon le stème de refroidissement adopté pour ces bobinages, an correspondant b des densités de courant par millimètre carré de conducteur cuivre par exemple, allant de 3 Ampères avec refroidissement par air pulsé, à environ 7 Ampères pour un rafroidissement par circulation d'eau pressurisée dans l'ême même des conducteurs.

Melgré ces limitetions, l'industrie de la construction électrique a déjà réussi à réaliser des machines génératrices - surtout dis alternmtsurs synchrones - à haute vitesse périphérique du rotor d'inducteurs, qui atteignent des puissances unitaires de 600, voire 900 Mégewetts, et des machines encore plus puissantes sont an cours de construction ( 1.200 MW aux U.S.A. et environ 1.400 MW en U.R.S.S. ). Cette augmentation des puissances unitaires des machines génératrices est imposée aux producteurs d'énergie électrique par le constant accroissement de sa consommation et par la nécessité d'offrir celle-ci à des prix compétitifs avec ceux des autres formes d'énergie, nonobstant tous les frais annexes.

En-effet, l'augmentation de la puissance unitaire des génératrices électriques permet d'importantes économies portant à la fois sur leurs coOts de construction ( par effet d'échelle ), de conduite, d'entrainement mécanique, de controle et d'entretien. Pour ces motifs, toutes dispositions techniques susceptibles d'accroitre le dite puissance unitaire des génératrices sans augmentation des masses ou volumes respectifs de leurs poles et circuits magnétiques, ni de leurs bobinages d'inducteurs ou d'induits, offrent un intérêt industriel certain.

C'est là le résultat que visent à obtenir les mode de fonctionnement et dispositifs correspondants des génératrices conçues selon l'invention et dont les caractéristiques principales résident, d'une part dans l'augmentation de la vitesse relative " inducteur - induit " de ces machines, et d'autre part, dans l'augmentation de la densité, et partant, l'intensité du courant admissible en régime permanent dans les conducteurs de l'induit, sans nuire pour autant à leurs impératifs d'utilisation ou à leur sécurité en fonctionnement,
Par exemple, les alternateurs synchrones construits et fonctionnant selon l'invention, schématiquement représentés à la figure 2, planche II, diffèrent de ceux déjà décrits et représentés à la figure 1, en ce que la partie de la machine portant les bobinages d'induit ( 7 ) n'y est plus immobile, mais constitue un second rotcr ( R2 -) entourant celui existant ( R1 ) qui porte les piles magnétiques ( 3 ) et leurs bobinages inducteurs ( 4 ), le dit rotor ( R2 ) tournant auteour de ( Ri ) mais en sens opposé.

La vitesse périphérique interne - V2 à l'entrefer du dit rotor d'induit ( R2 ) sera faite aussi élevée que possible et, par exemple, égale à la vitesse périphérique externe V1 à l'entrefer du rotor d'inducteur ( R1 ). LEs entrainements en sens opposés dès deux susdits rotors ( R1 ) et ( R2 ) peuvent se faire soit par moteurs séparés, soit à laide d'une moteur unique grâcss à un dispositif d'engrenages approprié à l'inversion des sens de rotation, selon les système connus.De cette manière, la vitesse relative V' entre les deux rotors ( Ri ) et ( R2 ), sera égale à la différence des deux vitesses V1 et - V2 opposées au droit de l'entrefer ( 5 ): la vitesse relative V' " inducteur - induit " devient ainsi:
V1 n V1 - ( - Va ) = V + V2 , somme des vitesses absolues des deuxrotors d'inducteur ( RI ) et d'induit ( R2 ).

Dans ce cas ds fonctionnement, la nouvelle puissance générée P' obtenue s'écrira, selon la formule 1: P' = M . Vi . B e I = K M ( V1 + V2 ) . B I, valeur supérieure à celle obtenue avec un seul rotor en mouvement, puisqu'il vient:
P' = KM . (V1 + V2) . Be . I = KM . V1 . Be
En première et valable approximation, et supposé une adaptation des dispositions de l'induit à la fréquence désirée pour la nouvelle vitesse, ceci correspond à une augmentation dans le rapport ( V1 + V2 ) / Vj , de la tension générée dans l'induit rotorique ( R2 ).Par suite, l'accroissement de puissance ainsi obtenu ne nécessite aucune modification des masse ou volume de l'induit, eu total, ni de ses matériaux constitutifs principaux, tout au plus une amélioration de son isolement électrique.

Si, è l'inverse, la puissance générable P' de la mechine est maintenue égale à P, l'intensité I livrée par les bobinages ( 7 ) de l'induit rotorique ( R2 ) et donc à égale densité de courant dans leurs conducteurs, leurs nombres de spires ou sections de celles-ci pourront autre réduites dens le rapport
V1 / ( V + V2 ). Il est également possible d'obtenir une même puissance électrique générée P' = P, à induction B constante, en réduisant dans le
e même rapport V1 / ( V1 + V2 ) la section d'entrefer et, partant, le flux magnétique de la généretrice ; la réduction de dimension peut alors porter sur la longueur des rotors ( R1 ) et ( R2 ) ou sur leurs diamètres à l'entrefer.

Dans la pratique, deux cas se présenteront: dans le premier cas, la vitesse périphérique externe Ve du rotor d'induit ( R2 ) reste éloignée de la vitesse
2 maximum admissible pour raisons de sécurité déjà mentionnée; la vitesse périphérique interne V2 à l'entrefer du mdme rotor d'induit ( R 2 ) peut pautelors être rendue égale ou supérieure - mais toujours en sens opposé - à celle du rotor (R1) d'inducteur.Dans le second cas, la vitesse périphérique externe
Ve2 du susdit rotor d'induit (R2) est faite égale à la vitesse périphérique maximum admissible, mais du fait de l'épaisseur du même rotor d'induit, qui en augmente le rayon par rapport à celui de l'entrefer du rotor d'inductsur (R1) il subit sur son pourtour une force centrifuge plus grande que ce dernier, proportionnellement au rapport de leurs rayons externes. Par suite, la vitesse périphérique V2 interne à l'entrefer du dit rotor d'induit ( R2 ) ne pourra dans ce cas être que plus faible que la vitesse limite périphérique de sécurité
Celle-ci pourra par contre Stre atteinte sans difficulté par la vitesse périphérique V1 du rotor d'inducteur ( R1 ), de sens opposé.

L'établissement de l'induit ( 7 ) sur un second rotor ( R2 ), tournant à contre -sens du rotor d'inducteur ( R1 ) aura donc une éfficacité dtazzzoissement des puissances volumique et massique d'induit plus faible dans le second cas que dans le premier. Les taux d'augmentation correspondants varieront en fonction approximative des diamètres de rotor d'inducteur ( R i ) des machines et de l'épaisseur du rotor d'induit ( R2 ), à raison d'environ 40 ç pour les génératrices rapides de faibles diamètre (turboalternateurs ), à 80 % et plus pour lee machinas lentes de grands diambtres ( alternateurs à entreinement par turbines hydrauliques ).

Cepend@ent, l'invention se repportant plus perticulièrement aux générstrices de fortes puissances unitaires, il ne doit pas être oublié que ces dernières posent des problbmee électriques particuliers, du fait des intensités et tensions électriques élevées qui y sont générées.

Par exemple* un alterneteur do 600 MW, livrent du courant triphasé 50 Hz sous la tension de 5.000 Volts, débitera un courant par phase de l'ordre de grandeur de 100 kiloAmpbres. Mais, si l'amenés du courant électrique d'sxcitation des bobinages inducteurs - de valeur généralement faible puisque correspondant à une puissance de l'ordre de I % de la puissance générés - depuis la source auxiliaire fixe ( 10 ) vers le rotor, est un problâme depuis longtemps résolu par l'industrie ( par exemple, par contacts glissants à bagues cuivre ou bronze montées sur l'arbre ( 12 ), avec balais frotteurs en cherbon, motel ou composés ) il n'en va pas de même pour la transmission vers leurs charges d'utilisation immobiles ( il ) des courante générés par un induit tournant ( R2 ), lorsque les intensités et tensions en sont élevées. I1 s'ensuit, qu'à moins d'un dispositif de liaison électrique approprié, l'établissement de machines génératrices à induits rotoriques ( R2 ) selon l'invention, resterait un parfoctionnemunt inutilisable dans ses cas d'emploi les plus intéressants, qui sont justement ceux des machines de grandes puissances unitaires.

I1 est en effet bien connu, que des contacts glissants conventionnels formés de bagues cuivre ou bonze, avec balais frotteurs en charbon, métal ou composé, ne deviennent plus utilisables pour des intensités supérieures à 1.000 ou 10.000 Ampâres, ni des tensions largement supérieures à 1.000 Volts.

Leur emploi est exclu au dessus de ces valeurs, tant pour des raisons d'échauffement excessif, que d'établissement d'arcs électriques abimant la surface de contact des bagues et provoquant de plus en plus de " hachages " intempestifs du courant conduit * causes de surtensions accidentelles sur les réseaux d'eêtlisstion et de production intense de parasites radieélsctriquea.

Aussi, salon une zeunnse caractéristique da l'investion, l'utilisation de ce genre de contacts glissants est réservée aux génératrices dont l'induit rotorique tournant < ( R2 ) ne débite que des courants d'intensité et tension modérées qu'ils penvant supporter. Do telles génératrices, de puissances assez faibles, peuvent cependant Stre utiles là où des réductions de leurs volume ou masses sont nécessaires.

Une troisième et importants disposition caractéristique selon l'invention est constituée par l'application aux machines génératrices puissantes, débitant par exemple, des courants générés dans l'induit avec des intensités supérieures à 10.000 Ampàres et/ou des tensions bien supérieures à 1.000 Volts, de contacts glissants ( 12 ) à métal liquide' pour la transmission vers leurs circuits de charge d'utilisation ( 11 ) immobiles des dits courant issue de leurs induits rotoriques (7) en aouvament rotetif selon le première caractéristique de la dite invention.Les valeurs numériques ci-dessus ne constituent toutefois pas une limite inférieure rigoureuse d'emploi, maie une indication générelement valable.

Brièvsment décrit, un tel contact glissant, qui est déjà connu et utilisé par l'industrie comprend principalement, selon la figure 3 pàanche III oi-joint: 10 - fixée sur le rotor ( R2 ) d'induit su son axe ou arbre d'entraînement
(6), une couronne métallique (1) électriquement séparée de son aupport
par un matériau isolant ( 2 ), mais mécaniquement solidaire de celui-oi,
et raccordée électriquement par un conducteur ( 3 ) plein ou creux an
cuivre, siuminium ou autre métal, à l'une des extrémités du bobinage
de l'induit ( R2 ) porté par ce même rotor.La dite couronne métallique
est creusés d'une rainure (4) circulaire destinée à reoevoir du métal
liquide à l témpérature ambiants, tel qu'un zuslgems, ou un alliage
Sediem-Petassium, ou Potassium-Lithium, ou zutre.

20 - fixée à la partie immobile de la machine, mmis aussi électriquement
iselé@ de celle-ci, une seconde couronne métallique conductrice ( 5 )
formant avec le prsmière un canal circulaire étanche empli du mêtal
liquide à haute conductivité électrique et farte conductibilité thermique
déjà mentionné ci-dessus.Le dit métal liquide assure le contact
électrique entre la courenne tournante ( 1 ) et la courehns fixa ( 5 )
qui est, elle, recoerdés élzctriquement ar fils, câble, barre ou tube
on métal conducteur ( auivre, aluminium ou autre ) au circuit des
charges d'utilieation du courant gênéré, immobils et mxtérieur à la
machine. La réalisation pratique de ces contacts glissants e pené deux
problèmes qui ont déjà été résolus:: le maintien de l'étechéité entre les
couronnes fixe et tournante à hauts vitesse périphérique, et le
refroidissement du métal liquide échauffé par effet Joule de au courant
électrique transmis. Le dit refoidissement est obtenu par circulation
du métal liquide dans un dispositif réfrigérant extérieur à la machine
et recyclage par pompage du métal refroidi vers le contact gliesant.

De tels contacts glissenta à métal liquide effrent des perfermances élevées en matibre d'intensités de courant transmissibles, du fait de la haute conductivi- -té électrique du dit métal et de sa qualité de "mouillance" au contact des surfaces métalliques solides.Par exemple, il est possible do se raférer à ce sujet à l'article ACYCLIC GENERATOR - A NEW POWER TOOL FOR INDUSTRY, do
Messieurs J.R. Burnott et F.L. Kaestle, dans la Revue ( U.S.A. ) - Direct
Current de juillet 1963. Dans la génératrice acyclique ou homopolaire qui y est décrite, d'un puissance de 10.000 kiloWatts, de tels contacts glissants utilisant un alliage liquide Sodium - Potassium ( Na - K ), évacuent depuis la périphérie du rotor tournant à haute vitesse, un courant électrique continu d'une intensité de 150.000 Ampères.Le courant y est transmis sans "hachage" intempestif ni, par suite d'établissement d'arc électrique et parasites gênants Ceci permet, moyennant une isolation électrique suffisante par les moyens connus et éprouvés, des couronnes fixes ( 1 ) et mobiles ( 5 ) des susdits contacts glissants à métal liquide, d'appliquer ces derniers à l'évacuation des courants d'intensités et tensions élevages des générateurs électriques de grandes puissances unitaires, ce qui constitue la troisième caractéristique de l'invention.

Par suite, ces mimas contacts glissant à métal liquide rendent possible les construction et fonctionnement de machines génératrices à induits rotoriques selon la première caractéristique de la dite invention, permettant ainsi l'augmentation recherchée des puissances massiques et volumiques dans les cas de puissances unitaires élevées.

Mais l'application à ces génératrices puissantes de susdits contacts glis -sants è métal liquide, permet encore dsy apporter un perfectionnement supplémentaire, tendat également à l'accroissement de leurs puissances massiqé et volumiques. En effet, les machines de ce genre sont généralement équipées de dispositifs de refroidissement des enroulements d'induit par circulation interne d'un liquide thermo-porteur ( eau, huile, ou autre ), dans l'lue des conducteurs métalliques ( cuivre, aluminium, ou autre 3 en constituant les bobinages.D'autre part, il faut remarquer que, dans une génératrice selon l'invention, chacune des extrémités des bobinages de I1 induit aboutit nécessairement à une couronns tournante de l'un des contacts glissants.

Par suite, et cela constituera une quatrième disposition caractéristique selon l'invention, le refroidissement des bobinages de l'induit rotorique ( R2) des génératrices de grandes puissances unitaires y sera assuré par la circulation du métal liquide provenant des dits contacts glissants à métal liquide et y aboutissant, dans l'ême des conducteurs métalliques constituant les susdits bobinages induit, moyennant une augmentation correspondante de la capacité de refroidissement du dispositif réfrigérant extérieur à la machine du dit métel liquide, et de la puissance de son dispositif de pompage.

Cette disposition amène deux améliorations: - le canal de refroidissement du conducteur est ici rempli par un métal dont
la conductivité électrique est très supérieure à celle de l'eau ou l'huile
précédemment employées, ce qui en augmente notablement la section utile
( 15 à 25 % par exemple ), - la conductibilité thermique du dit métal liquide, également bien supérieure à celle de l'eau ou de l'huile, permet d'en réduire la surface de contact avec le conducteur à refroidir et, partant, la section du canal de refroidissement percé dans lltme de ce dernier, ce qui augmente aussi sa section utile.Ensemble ces deux améliorations concourent à une nouvelle possibilité d'accroissement atteignant selon le cas 10 å 30 % de l'intensité I du courent admissible en régime permanent dans les conducteurs de 11 induit de génératrices fonctionnant et construites selon l'invention et, conséquemment, à une augmentation proportionnelle, selon la formula 1, des puissances électriques générales par celles-ci. La dite augmentation de puissance a lieu dans ce ces sans aucun accroissement du volume de l'induit, mais avec une augmentation légère et pratiquement négligeable de sa masse.

Une cinquième disposition caractéristique selon l'invention est constituée par l'application à toute machine ou dispositif tournant générateur d'énergie électrique des mode de fonctionnement, dispositions et dispositifs selon les caractéristiques 1 à 4 précédentes, ensembles ou non, pour les parties rotatives des susdites machines ne nécessitant pas de collecteurs de courant à lames isolées, cas par exemple des alternateurs synchrones ou hypersynchrones, et des dynamos acycliques ou homopolaires.

Une sixième dispos tion caractéristique selon l'invention est constituée par l'extension de ltapplication des mode de fonctionnement, dispositions et dispositifs selon caractéristiques 1 à 5 précédentes, ensembles ou non, à toute machines génératrice fonctionnant par mouvements inversés de rotors ( elternés) d'inducteur et d'induit, établis en nombres supérieurs à deux: machines multirotoriques, par opposition aux machines bi-rotoriques. Ces dispositions peuvent également entre combinées avec toutes autres différant de l'invention.

Une septième disposition caractéristique selon la présente invention est constituée par le cas particulier de l'application du système de refroioisee- -ment selon caractéristique 4 précédente aux induits rotoriques généralement massifs des dynamos acycliques ou homopolaires, fonctionnant ou non selon la caractéristique 1 de ladite invention. Pour les besoins du passage du liquide métallique refroidisseur, des canaux adéquats seront percés dans l'induit, débouchant à chacune de leurs extrémités dans une des couronnestournantesde contacts glissants portés par le rotor; de la, le dit métal liquide circule vers le circuit extérieur et son dispositif de refroidissement et revient au rotor par l'autre contact glissant, comme précédemment mentionné. La grande quantité de chaleur développée par effet Joule dans les induits rotoriques des dynamos acycliques ou homopolaires débitant des courants très intenses étant une des principales limitations à leur emploi, le problème correspondant trouve ainsi sa solution, indispensable pour les génératrices de fortes puissances.

La dite solution permet à son tour, la construction et le fonctionnement de gérératrices acycliques ou homopolaires de grandes puissances unitaires à rotor d'induit non ferromagnétique, mais constitué par exemple de cuivre, ou autre corps ds conductivité électrique élevés, avec emploi pour les bobinages d'inducteur destinés à y établir un flux magnétique d'induction suffisamment intense, de conducteurs faits ds matériaux dit Supraconducteurs refroidie à très basse température ( 4 K ) par Hydrogène liquide, ces génératrices pouvant fonctionner ou non selon le caractéristique 1 de l'invention. Dans le cas dynamo homopolaire ainsi construits, l'établissement de l'inducteur cryostaté comme stator fixe y rendra inutile le joint étanche rotatif à très basse température ( de réalisation technique malaisée ) qui serait indispensable dans le cas d'un inducteur rotorique, pour la liaison entre le cryostat et
Bon dispositif extérieur immobile de réfrigération.

Le champ d'application principal des machines génératrices selon l'invention est celui do la production d'énergie par machines de puissances unitaires élevéss, pour l'alimentation des réseaux publics ou privés de distribution d'électricité à usages industriels, domestiques, ou autres.

Toutefois, il s'étend également à tous les cas ou une réduction importante de volume et/ou mcese ( ou poids ) des génératrices tournantes s'avère nécessaire, ainsi qui certains dispositifs de mesures, calculs ou asservissements automatiques différentiels commandés par des grandeurs réagissant l'une sur leurs, comme par exemple des vitesses de rotation.

Claims (6)

1. REVENIJICATIONS

   opposés de ses parties tournantes n inducteur " et " induit ".

   fonctionnement est caractérisé par la rotation rapide mais en sens

   alternative à puissances massiqueset volumique augmentées, dont le

   1 - Machine génératrice d'énergie électrique sous tension continue ou
2. 2 - Génératrice selon revendication 1 pour intensités et tensions générées

   faibles ou modérées, caractérisée par l'emploi pour la transmission au

   circuit ( ou aux circuits ) de sa ( ou de ses ) charge d'utilisation du

   courant électrique généré par son induit rotorique, de contacts glissants

   à bagues de métal solide - notamment cuivre ou bronze - sur lesquelles

   frottent des balais conventionnels en charbon, métal ou composé.
3. 3 - Eénératrice selon revendication 1 pour intensités et tensions générées

   élevées, caractérisée par l'application à la transmission au circuit

   ( ou aux circuits ) de se ( ou de ses ) charge d'utilisation du courant

   électrique généré par son induit rotorique, de contacts glissants formés

   de bagues métalliques étanches enfermant un corps métallique liquide à la

   température ambiante - notamment Amalgame ou Alliage ( Na-K, KoLi )

   refroidi ou non par circulation dans uh dispositif réfrigérant de type

   connu extérieur à la machine et relié aux dits contacts.
4. 4 - Génératrice selon les revendications I et 3, caractérisée par l'application

   du corps métallique liquide précité au refroidissement des conducteurs des

   bobinages de l'induit rotorique tournant, par circulation dans l' me de

   ceux-ci, ou dans des canaux séparés, et d'un dispositif réfrigérant du dit

   métal liquide, extérieur å la machine, mais raccordé aux dits conducteurs

   au travers des contacts glissants qui les terminent.
5. 5 - Génératrice selon l'une quelconque des revendications précédentes, mais

   caractérisée par l'utilisation en plusieurs étages de la mSme disposition

   caractéristique de fonctionnement, sous la forme de plus de deux rotors

   d'inducteurs et induits alternés et tournant successivement en sens

   opposés.
6. 6 - Dynamo acyclique ou homopolaire selon l'une des revendications 3 ou 4

   ci-dessus ou conventionnelle, mais caractérisée par l'application au

   refroidissement du ( ou des ) conducteur(s) massif(s) form6(s) par son

   ( ou ses ) induit(s) rotorique(s), du corps métallique liquide précité y

   circulant dans des canaux intérieurs aboutissant aux bagues rotoriques des

   contacts glissants, et par un dispositif réfrigérant de type connu, relié

   aux bagues stetoriques des mimes contacts.