FR2518326A1

FR2518326A1 - Support ring for winding terminations of rotating electrical machine - uses slotted insulating ring to locate rotor winding terminations near current collector drum to which they are direct welded

Info

Publication number: FR2518326A1
Application number: FR8123465A
Authority: FR
Inventors: Jean Paul Tchekemian
Original assignee: Societe de Paris et du Rhone SA
Current assignee: Societe de Paris et du Rhone SA
Priority date: 1981-12-10
Filing date: 1981-12-10
Publication date: 1983-06-17
Also published as: FR2518326B1

Abstract

The conductors forming the windings of a rotating electric machine having a drum type current collector without an end flange, and having the windings terminated directly on the current collector, are located by an insulating ring mounted around the shafts near the current collector. The insulating ring has radial slots spaced round its periphery to accommodate the conductors, providing lateral location of the windings. The edges of the slots facing the winding are chamfered to facilitate entry of the conductors. A band (12) is fitted over the circumference of the insulated ring once the conductors are in place. The band prevents radial displacement of the conductors in the slots. The insulating ring may be integral with the drum insulation.

Description

La présente invention se rapporte à un dispositif assurant le maintien des conducteurs électriques d'induitS fils ou barres, à relier aux lames du collecteur, sur une machine électrique tournante, motrice ou génératrice, comportant un collecteur sans talon. The present invention relates to a device ensuring the maintenance of the electrical conductors of armature wires or bars, to be connected to the blades of the collector, on a rotating, driving or generating electric machine, comprising a collector without heel.

Le soudage des fils ou barres provenant de l'induit, sur les lames d'un collecteur sans talon, généralement du type "tambour", présente des difficultes importantes. The welding of wires or bars coming from the armature, on the blades of a collector without heel, generally of the "drum" type, presents significant difficulties.

En effet, les deux extrémités de conducteurs à souder sur chaque lame ne sont pas positivement maintenues l'une audessus de l'autre, dans la position qui est celle souhaitée pour une mise au collecteur correcte ; ainsi, les conducteurs ont tendance à modifier leur position lors de l'opération de soudage qui est souvent effectuée par soudure électrique, avec ou sans apport de brasure, ladite soudure nécessitant la pression dgune electrode stir les deux conducteurs superposés. Ges difficultés conduisent - soit à utiliser des collecteurs avec un talon fendu sur lequel sont positionnees et soudées les extrémités des conducteurs à connecter, mais les collecteurs de ce type sont d'un prix de revient très éleve car ils nécessitent l'utilisation d'une quantité importante de cuivre, la partie active de chaque lame etant prolongee par une partie servant à sa connexion , et l'obtention d'une telle lame par découpage entraînant des pertes de cuivre - soit à utiliser des collecteurs sans talon, beaucoup plus economiquascompte tenu du gain de cuivre réalisé, mais avec cette conception de collecteur il faut prévoir une "présoudure" des deux conducteurs, rendant leurs extrémités solidaires, pour eviter leur déplacement relatif lors de l'ope'ration de soudage de ces conducteurs sur une partie de la lame correspondante du collecteur.Indeed, the two ends of conductors to be welded on each blade are not positively maintained one above the other, in the position which is that desired for a correct collector setting; thus, the conductors tend to modify their position during the welding operation which is often carried out by electric welding, with or without the addition of solder, said welding requiring the pressure of an electrode on the two superimposed conductors. These difficulties lead - either to use collectors with a split heel on which are positioned and welded the ends of the conductors to be connected, but collectors of this type are very expensive because they require the use of a significant amount of copper, the active part of each blade being extended by a part used for its connection, and obtaining such a blade by cutting causing copper losses - either to use collectors without heel, much more economical given of the copper gain achieved, but with this collector design, it is necessary to provide a "presoldering" of the two conductors, making their ends integral, to avoid their relative displacement during the welding operation of these conductors on a part of the corresponding blade of the collector.

La présente invention apporte une solution efficace et simple à ce problème d'immobilisation des conducteurs pour leur soudage sur les lames d'un collecteur sans talon. The present invention provides an effective and simple solution to this problem of immobilizing conductors for their welding on the blades of a collector without a heel.

A cet effet, l'invention prévoit de monter, autour de l'arbre de l'induit et au voisinage immédiat du collecteur, une rondelle isolante pourvue à sa périphérie d'encoches radiales en nombre égal à celui des lames du collecteur, le profil de chaque encoche étant apte à loger les sections superposées de deux conducteurs d'induit. To this end, the invention provides for mounting, around the armature shaft and in the immediate vicinity of the collector, an insulating washer provided at its periphery with radial notches in a number equal to that of the blades of the collector, the profile of each notch being able to accommodate the superimposed sections of two armature conductors.

La rondelle isolante, de forme crénelée, reçoit dans chaque encoche les deux conducteurs devant être soudés sur une lame du collecteur, la largeur de encoche étant égale, au jeu près, à celle desdits conducteurs. Une fois le collecteur monté sur l'arbre de l'induit, cette rondelle se trouve très proche de la partie des lames sur laquelle doit avoir lieu le soudage, qui pourra dès lors s'effectuer sans précautions particulières, tous les conducteurs etant parfaitement maintenus en place. The insulating washer, of crenellated shape, receives in each notch the two conductors to be welded on a blade of the collector, the width of the notch being equal, apart from play, to that of said conductors. Once the collector mounted on the armature shaft, this washer is very close to the part of the blades on which the welding must take place, which can therefore be carried out without special precautions, all the conductors being perfectly maintained in place.

La rondelle isolante en question peut remplir une fonction supplémentaire, en étant réalisée avec une épaisseur suffisante pour supporter une frette isolante, empê- chant tout déplacement radial des conducteurs logés dans ses encoches1 donc toute sortie de ces conducteurs hors des encoches-de la rondelle. La retenue radiale exercée par cette frette évite que les efforts centrifuges, à grande vitesse, s'exercent sur les soudures des conducteurs aux lames du collecteur. The insulating washer in question can fulfill an additional function, being produced with a thickness sufficient to support an insulating hoop, preventing any radial displacement of the conductors housed in its notches1 therefore any exit of these conductors from the notches of the washer. The radial restraint exerted by this hoop prevents centrifugal forces, at high speed, being exerted on the welds of the conductors to the blades of the collector.

Cette frette peut aussi titre incorporée à la rondelle isolante, en prévoyant dans une variante que les encoches ne sont pas débouchantes à la periphérie de cette rondelle, de manière à assurer la retenue radiale des conducteurs logés dans lesdites encoches, à l'encontre de la force centrifuge. This hoop can also title incorporated into the insulating washer, by providing in a variant that the notches do not open out at the periphery of this washer, so as to ensure the radial retention of the conductors housed in said notches, against the centrifugal force.

Avantageusement, la rondelle isolante comporte, sur les bordes de ses encoches et plus particulièrement du cOté tourné vers l'induit, des chanfreins qui facilitent le montage de ladite-rondelle sur les conducteurs, compte tenu du vri-llage de ces derniers à la sortie de l'induit. Advantageously, the insulating washer has, on the edges of its notches and more particularly on the side facing the armature, chamfers which facilitate the mounting of said washer on the conductors, taking into account the twisting of the latter at the outlet. armature.

De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en reférence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme- de réalisation de ce dispositif de maintien des conducteurs d'induits de machines électriques tournantes
Figure 1 est une demi-vue en c-oupe passant par l'axe d'un induit dont les conducteurs sont maintenus au moyen du dispositif-à rondelle isolante objet de l'invention, pour leur soudage sur un collecteur sans talon
Figure 2 est une vue de face de la rondelle isolante, avec indication des sections de deux conducteurs loges dans l'une de ses encoches
Figure 3 est une vue partielle en coupe passant par une encoche de la rondelle et par une extrémité dE l'induit.In any case, the invention will be better understood with the aid of the description which follows, with reference to the appended diagrammatic drawing representing, by way of nonlimiting example, an embodiment of this device for holding conductors of armatures of rotating electrical machines
Figure 1 is a half view in c-oupe passing through the axis of an armature whose conductors are held by means of the insulating washer device object of the invention, for their welding on a collector without heel
Figure 2 is a front view of the insulating washer, with the indication of the sections of two conductors housed in one of its notches
Figure 3 is a partial sectional view passing through a notch in the washer and through one end of the armature.

Sur la figure 1 est représenté, très schématiquement, l'induit 1 d'une machine électrique tournante, monté sur un arbre 2 qui porte aussi le collecteur 3 du type "tambour". Dans chaque encoche 4 de l'induit 1 sont enfilés deux conducteurs électriques superposés 5 et 6, dont les prolongements extérieurs sont soudes directement sur une partie d'une des lames 7 du collecteur 3, portes par une partie interne isolante 8. L'invention concerne, plus particulièrement, un dispositif qui assure le maintien des prolongements extérieurs des conducteurs 5 et 6, pour faciliter leur soudage sur les lames 7. In Figure 1 is shown, very schematically, the armature 1 of a rotary electric machine, mounted on a shaft 2 which also carries the collector 3 of the "drum" type. In each notch 4 of the armature 1 are threaded two superimposed electrical conductors 5 and 6, the external extensions of which are welded directly onto part of one of the blades 7 of the collector 3, carried by an insulating internal part 8. The invention relates, more particularly, to a device which maintains the external extensions of the conductors 5 and 6, to facilitate their welding on the blades 7.

Ce dispositif est constitué par une rondelle isolante 9, enfilée sur l'arbre 2 entre l'induit 1 et le collecteur 3, et placée au voisinage immédiat du collecteur 3. This device consists of an insulating washer 9, threaded on the shaft 2 between the armature 1 and the collector 3, and placed in the immediate vicinity of the collector 3.

Comme le montre la figure 2, la rondelle solante- 9 présente, à sa péripherie, des encoches radiales 10 en nombre égal à celui des lames 7 du collecteur 3. Chaque encoche 10 possède une largeur d égale sensiblement à la largeur de la section d'un conducteur 5 ou 6, et une profondeur h qui est de l'ordre du double de la hauteur de la section d'un conducteur 5 ou 6 (dans le cas d'application, ici considéré, où les conducteurs 5 et 6 sont des barres de section approximativement rectangulaire). As shown in FIG. 2, the securing washer 9 has, at its periphery, radial notches 10 in number equal to that of the blades 7 of the manifold 3. Each notch 10 has a width d substantially equal to the width of the section d 'a conductor 5 or 6, and a depth h which is of the order of twice the height of the section of a conductor 5 or 6 (in the case of application, considered here, where the conductors 5 and 6 are bars of approximately rectangular section).

La rondelle isolante 9 èst montée sur les conducteurs 5 et 6, de telle manière que chaque paire de ces conducteurs vienne se loger dans l'une des encoches 10. Les deux conducteurs 5 et 6 sont ainsi maintenus en position correcte, l'un au-dessus de l'autre, près de leurs extrémités 5a et 6a qui doivent être soudées sur une lame de collecteur 7 au moyen d'une électrode exerçant une certaine pression P (voir figure 1). Comme le montre la figure 3, les bords des encoches 10, sur la face de la rondelle isolante 9 tournée-vers l'induit 1, peuvent comporter un chanfrein 11, facilitant le montage de cette rondelle 9 sur les conducteurs vrillés 5 et 6. The insulating washer 9 is mounted on the conductors 5 and 6, so that each pair of these conductors comes to be housed in one of the notches 10. The two conductors 5 and 6 are thus held in the correct position, one at above the other, near their ends 5a and 6a which must be welded to a collector plate 7 by means of an electrode exerting a certain pressure P (see FIG. 1). As shown in FIG. 3, the edges of the notches 10, on the face of the insulating washer 9 turned towards the armature 1, may include a chamfer 11, facilitating the mounting of this washer 9 on the twisted conductors 5 and 6.

De plus, dans le cas d'une rondelle 9 d'épaisseur e suffisamment importante (voir figure 1), celle-ci peut supporter une frette isolante 12-qui àssure une retenue radiale des conducteurs 5 et 6, évitant à grande.vitesse que les effets de la force centrifuge s'exercent sur les soudures des extrémités 5a-et 6a de ces conducteurs sur les lames 3. In addition, in the case of a washer 9 of sufficiently large thickness e (see FIG. 1), the latter can support an insulating hoop 12 which ensures radial retention of the conductors 5 and 6, avoiding at high speed that the effects of the centrifugal force are exerted on the welds of the ends 5a and 6a of these conductors on the blades 3.

il va de soi que l'invention ne se limite pas à la seule forme de réalisation de ce dispositif de maintien des conducteurs électriques d'induits de machines électriques tournantes qui a été décrite ci-des-sus à titre d'exemple ; elle-en embrasse, au contraire, toutes -les variantes fondées sur le même -principe. C'est ainsi, notamment, que dans une variante de réalisation de-l'invention, non représentée au dessin, la rondelle isolante 9 peut être incorporée à la part-ie isolante 8 du collecteur 3, ce qui rend inutile la réalisation et le montage d'une piece supplémentaire. L'invention peut également entre utilisée dans d'autres application et, en particulier, sur des collecteurs de type plat, c'est-à-dire dans lesquels la piste de frottement des balais est perpendiculaire à l'axe de l'induit. It goes without saying that the invention is not limited to the only embodiment of this device for holding the electrical conductors of armatures of rotating electrical machines which has been described above by way of example; on the contrary, it embraces all - the variants based on the same principle. Thus, in particular, that in an alternative embodiment of the invention, not shown in the drawing, the insulating washer 9 can be incorporated into the insulating part 8 of the collector 3, which makes it unnecessary to carry out and mounting of an additional room. The invention can also be used in other applications and, in particular, on flat type collectors, that is to say in which the brush friction track is perpendicular to the axis of the armature.

Claims

1. - Device for ma-intien conductors of rotating electrical machines with collector without heel, said conductors being welded directly on a part of the blades of the collector, characterized in that it is mounted around the shaft (2 ) of the armature (1) and in the immediate vicinity of the collector (-3), an insulating washer (9) provided at its periphery with radial notches (10) equal in number to that of the blades (7) of the collector, the profile of each notch (10) being able to accommodate the superimposed sections of two armature conductors (5,6).

2. - Device according to claim 1, characterized in that the insulating washer (9) supports an insulating hoop (12), preventing any radial displacement of the conductors (5,6) housed in its notches (10).

3. - Device according to claim 1, characterized in that the notches (10) of the insulating washer (9) are not emerging at the periphery of this washer, so as to ensure the radial retention of the conductors (5,6) boxes in said notches.

4. - Device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the insulating washer (9) comprises, on the edges of its notches (1D) and more particularly of the cssté facing the armature (1), chamfers (11) facilitating the mounting of said washer (9) on the conductors (5,6).

5. - Device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the insulating washer (9) is incorporated in the insulating part (8) of the collector (3).