FR2533376A1 - Enroulement d'induit en galette en spirale pour une machine dynamoelectrique et son procede de fabrication - Google Patents

Abstract

UNE MACHINE DYNAMOELECTRIQUE SELON L'INVENTION COMPORTE DES BOBINES EN GALETTE EN SPIRALE 10 CONSISTANT CHACUNE EN UN CONDUCTEUR 12 ENROULE EN SPIRALE AUTOUR D'UNE OUVERTURE CENTRALE RECTANGULAIRE 14. PLUSIEURS BOBINES SONT DISPOSEES CYLINDRIQUEMENT EN SE CHEVAUCHANT LES UNES DES AUTRES, ELLES SONT MAINTENUES D'UNE PART PAR DES PIECES DE REMPLISSAGE QUI S'ENCASTRENT DANS LES OUVERTURES RECTANGULAIRES 14 ET QUI SONT FIXEES ENTRE ELLES PAR UN TUBE DE SUPPORT INTERIEUR ET PAR UN TUBE DE SUPPORT EXTERIEUR.

Description

A/ La présente invention concerne une machine dynamoélectrique, et plus

particulièrement, un ensemble d'induit d'une machine électrique à supraconduction, et plus particulièrement encore un enroulement d Iinduits

en galette en spirale de génératrice à supraconduction.

Des génératrices à supraconduction comportent généralement un rotor superrefroidi qui comporte des enroulements inducteurs supraconducteurs et un stator qui comporte un enroulement d'induit dans l'entrefer Des enroulements d'induit dans l'entrefer ont déjà été proposés

pour des stators de machines synchrones avec des enroule-

ments inducteurs non-supraconducteurs réalisés convention-

nellement en cuivre, mais aucune application de ce type n'est actuellement connue Cependant, des enroulements d'entrefer pour des génératrices à supraconduction ont-été

développés et sont connus dans la technique.

Le type particulier d'enroulement d'induits en entrefer auquel l'invention s'applique particulièrement est un ensemble d'enroulement d'induit en galette en spirale La configuration de base des enroulements d'induit en galette en spirale est décrite dans le brevet autrichien 0 E 329670 D'importants perfectionnements détaillés d'un ensemble d'enroulements en galette en spirale sont décrits dans les brevets des Etats-unis d'Amérique N O 4 151 433 et 4 164 672 Une structure de support pour des machines dynamo- électriques comportant des stators utilisant des enroulements

en galette en spirale est décrite dans le brevet des Etats-

Unis d'Amérique N O 4 292 558.

Selon l'invention, une machine dynamoélectrique comporte plusieurs bobines en galette en spirale, chaque bobine étant agencée pour s'ajuster avec les autres bobines, en relation de chevauchement, cette relation de chevauchement étant pratiquement cylindrique avec un alésage central, chaque bobine étant formée en enroulant un conducteur autour d'une ouverture de forme rectangulaire, plusieurs pièces support centrales, agencées chacune pour s'adapter dans l'ouverture de l'une prédéterminée des bobines, une pièce support intérieure agencée pour s'adapter dans l'alésage central, une pièce support extérieur agencée pour s'ajuster autour de la disposition en chevauchement des bobines et un dispositif pour isoler chacune des bobines, pour qu'elles ne soient pas en communication électrique avec les autres bobines. De préférence, un enroulement d'induit en galette en spirale comporte plusieurs bobines en galette en spirale dont chacune consiste en un conducteur qui est enroulé en une forme en spirale autour d'une ouverture

rectangulaire Chaque bobine en galette est en outre adap-

tée à la forme d'une section en arc de cercle d'une spirale le long d'un axe longitudinal Chacune des bobines en galette est adaptée pour être disposée avec d'autres bobines en galette de réalisation similaire pour former une structure superposée de bobines en galette, de forme générale cylindrique avec un alésage central L'invention offre également l'avantage de proposer plusieurs pièces de remplissage dont chacune est agencée pour s'ajuster dans l'ouverture rectangulaire de chacune des bobines en

galette Ces pièces de remplissage constituent non seule-

ment un support qui évite que l'enroulement hélicoïdal de la bobine en galette associée s'affaisse vers l'intérieur, dans la direction de l'ouverture rectangulaire mais permet également la réalisation d'un tube support central rigide dans l'enroulement d'induit en fixant chacune des pièces

de remplissage sur au moins deux autres pièces de remplis-

sage voisines Quand les pièces de remplissage sont fixées entre elles de la manière mentionnée ci-dessus, la structure résultante est un tube support rigide situé centralement

dans le corps de l'enroulement d'induit lui-même.

Pour assembler l'enroulement d'induit avec son tube support central, les bobines en galette peuvent être disposées en forme de hérisson, chacune des bobines étant espacée des bobines voisines Il est avantageux que toutes les bobines en galette soient simultanément et progressivement rapprochées les unes des autres de manière que leurs grandes surfaces incurvées s'approchent les

unes des autres dans une orientation essentiellement paral-

l lèle avec un jeu qui diminue progressivement jusqu'à ce que le contact soit obtenu entre les surfaces voisines des bobines en galette voisines La configuration initiale en hérisson décrite ci-dessus commence avec les bobines reposant par un bord sur une surface de référence plane horizontale comme le sol d'un atelier Cette configuration initiale en hérisson comprend des jeux relativement grands entre les, surfaces voisines de bobines voisines et, les positions des bords intérieurs des bobines sur un cercle intérieur et les,

bords extérieurs des bobines sur un autre cercle plus grand.

A partir de cette configuration initiale en hérisson, les

bobines sont simultanément déplacées avec leurs bords iknté-

rieurs se déplaçant radialement vers l'extérieur et leurs

bords extérieurs se déplaçant radialement vers l'intérieur.

Quand ce mouvement se poursuit, chaque bobine en galette arrive progressivement dans la position voulue et les surfaces voisines des bobines voisines viennent en contact entre elles Le mouvement décrit cidessus peut être effectué par une rotation de chacune des bobines en galette

autour de son axe longitudinal individuel.

Avant de faire converger la configuration ini-

tiale en hérisson jusque dans l'ensemble en galette en spirale' final, les pièces de remplissage sont placées dans une disposition cylindrique superposée qui se comporte comme un tube support central pour l'ensemble de galettes en spirales et de manière à rencontrer chacune des bobines individuelles pendant qu'elles sont disposées dans la configuration en hérisson Avec les bobines en galette restant dans la configuration en hérisson, les pièces de remplissage sont fixées entre elles pour former le tube

support central cylindrique.

Quand les pièces de remplissage sont assemblées rigidement pour former le tube support cylindrique, les bobines en galette peuvent être progressivement déplacées de la configuration en hérisson jusqu'à la configuration d'enroulement en galette en spirale Quand chacune des bobines en galette se déplace jusqu'à sa position finale, elle reçoit la pièce de remplissage associée qui est agencée

pour s'ajuster dans l'ouverture rectangulaire de la bobine.

Quand toutes les bobines en galette sont disposées avec chacune l'une prédéterminée des pièces de remplissage, les bobines et les pièces de remplissage forment un ensemble d'induit en galette en spirale rigide avec les pièces de remplissage disposées pour former un tube support central

rigide sur lequel les bobines en galette sont assemblées.

L'ensemble d'induit décrit ci-dessus est en outre supporté par l'introduction d'un tube support intérieur cylindrique dans son alésage central Un tube support extérieur est diposé autour de la surface extérieure de l'enroulement d'induit en galette en spirale Il est donc bien entendu que l'enroulement d'induit en galette en

spirale décrit ci-dessus comporte un tube support inté-

rieur, un tube support extérieur et un tube support central.

Dans le but d'obtenir un meilleur ajustage entre l'enroulement d'induit en galette en spirale et ses tubes support intérieur et extérieur, plusieurs rampes ou coins en spirales sont prévus Chacun de ces coins en spirales est agencé pour s'ajuster dans les intervalles qui sont formés entre le tube support intérieur et le tube support extérieur et la surface intérieure et la surface extérieure de l'enroulement d'induit en galette en spirales Ces coins en spirales séparés remplissent la fonction supplémentaire pour permettre un ajustage plus lâche entre les différents éléments du stator pendant l'assemblage, les jeux existants

entre les éléments essentiels étant remplis par l'intro-

duction des coins en spirales entre l'enroulement d'induit en galette en spirales et le tube support-extérieur et entre l'enroulement d'induit en galette en spirales et le tube support intérieur Les coins ou les rampes en spirales peuvent être collés sur les tubes support respectifs Il

est bien entendu qu'en raison de la forme des coins en spi-

rales et des surfaces intérieure et extérieure de l'enroule-

ment d'induit en galette en spirales, une contre-rotation du tube support intérieur et du tube support extérieur

conjointement avec les coins en spirales fait que l'enrou-

lement d'induit en galette en spirales subit une force de compression radiale qui assure un maintien et un support plus

rigide de l'ensemble de l'enroulement.

Un objet de l'invention est donc de proposer un enroulement induit de galette en spirale, destiné à une génératrice à supraconduction, facilitant son assemblage et comprenant un tube support intérieur, un tube support

extérieur et un tube support central, augmentant substan-

tiellement le support et le maintien de l'enroulement

d'induit de galette en spirales.

L'invention sera maintenant décrite à titre d'exemple en se référant aux dessins annexés sur lesquels La figure 1 représente une bobine en galette, La figure 2 représente une bobine en galette- entourée par un revêtement isolant, La figure 3 est une vue en bout de plusieurs bobines en galette disposées pour former un enroulement d'induit en galette en spirales, La figure 4 montre plusieurs bobines en galette individuelles disposées en hérisson pendant une phase intermédiaire de leur assemblage en un enroulement d'induit en galette en spirales,

La figure;ontre plusieurs pièces de remplis-

sage fixées entre elles et formées en une association cylindrique pour constituer un tube support central, La figure 6 montre le tube support central de la figure 5 associé avec l'une des bobines en galette, La figure 7 est une vue en bout du tube support central de la figure 5, associé avec plusieurs bobines en galette disposées en hérisson, comme le montre la figure 4, La figure 8 représente plusieurs bobines en galette et leurs pièces de remplissage associées disposées

en un enroulement d'induit en galette en spirales à chevau-

chement, étroitement assemblées,

La figure 9 représente un tube support inté-

rieur selon l'invention,

La figure 10 représente un tube support exté-

rieur selon l'invention, La figure 11 montre le tube support intérieur et le tube support extérieur des figures 9 et 10 avec l'ensemble d'induit en galette en spirales de la figure 8 disposé entre eux, La figure 12 est une coupe d'un stator de génératrice à supraconduction réalisé selon l'invention,

La figure 13 représente deux pièces de remplis-

sage assemblées par des clavettes axiales,

La figure 14 représente deux pièces de remplis-

sage assemblées par des vis, La figure 15 illustre un coin en spirales composite. L'invention concerne donc le stator d'une machine dynamoélectrique, et plus particulièrement l'ensemble d'induit en galette en spirale:, du stator d'une génératrice

à supraconduction.

La figure 1 représente donc une bobine en galette 10 La bobine en galette 10 est réalisée au moyen

d'un conducteur 12 enroulé en spirale autour d'une ouver-

ture rectangulaire centrale 14 Chaque bobine en galette 10 comporte deux conducteurs 16 et 18 qui assurent la communication électrique entre la bobine 10 et les autres bobines de l'enroulement d'induit, ou entre la bobine 10

et les conducteurs principaux de la génératrice Le conduc-

teur 18 provenant de la spire intérieure de l'enroulement en spirales comporte une partie relevée 19 qui lui permet de passer au-dessus des autres spires positionnées vers l'extérieur La bobine en galette-10 est réalisée en forme incurvée autour d'un axe longitudinale Mais il est bien

entendu que la forme incurvée n'est pas circulaire, mais -

consiste en une section d'une-spirale.

La figure 2 représente une bobine en galette 20 isolée, comprenant la bobine en galette 10 de la figure 1 avec un revêtement 22 isolant de l'électricité La figure 2 montre une partie en relief 24 du revêtement isolant qui permet à la partie en chevauchement de la bobine en

galette d'être isolée électriquement des pièces conduc-

trices extérieures Les conducteurs 16 et 18 sortent de la bobine en galette isolée 20 Comme le montre la figure 2,

l'ouverture rectangulaire 26 se trouve dans la même rela-

tion géométrique avecles conducteurs 16 et 18 que

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l'ouverture 14 de la figure 1 Le revêtement isolant de la bobine en galette 20 isolée possède des propriétés suffisantes pour protéger la bobine contre toute relation

électrique avec des pièces conductrices extérieures.

Dans le but de simplifier la description de l'invention,

le terme "bobine en galette" sera utilisé ci-après pour

désigner la bobine en galette isolée 20 de la figure 2.

La figure 3 montre plusieurs bobines en galette 20 disposées en relation de chevauchement pour for&er un enroulement d'induit 30 en galette en spirale Cette vue en bout de l'enroulement d'induit 30 en galette, en spirales montre les conducteurs 16 et 18 de chacune des bobines 20 Selon la figure 3, six bobines en galette sont disposées en spirale à chevauchement mais il est bien entendu qu'un autre nombre de bobines en galette 20 pourraient être disposées de la même manière pour former

un enroulement d'induit en galette en spirales.

La figure 4 illustre une phase d'assemblage préliminaire dans la fabrication de l'enroulement d'induit en galette en spirale,-(référence 30 de la figure 3) Les bobines en galette 20 sont disposées en hérisson avec des surfaces voisines de bobines voisines 20 espacées les unes des autres Les bobines en galette 20 sont positionnées de manière que leurs bords intérieurs se situent sur un cercle intérieur 42 et que leurs bords extérieurs se situent sur un cercle extérieur 44 Pour faciliter la fabrication,

il est proposé que les bobines en galette 20 soient dispo-

sées en une configuration en hérisson comme représenté,

avec le cercle intérieur 42 et le cercle extérieur 44 co-

axiaux et concentriques entre eux, et dont l'axe central est vertical, perpendiculaire au sol de l'atelier Cette procédure d'assemblage permet de disposer les bobines en galette en spirale dans cette configuration en hérisson avec de grandes facilités de manipulation en raison des

grands intervalles initiaux entre les bobines voisines.

La configuration en hérisson de la figure 4 est une vue de

dessus de la configuration préliminaire des bobines 20.

Les bords intérieurs et bobines en galette 20 qui se situent sur le cercle 42 sont ensuite déplacés progressivement vers l'extérieur comme le montrent les flèches 46 En même temps, les bords extérieurs des bobines en galette 20 sont progressivement déplacés vers l'intérieur dans la direction des flèches 48 Quand les bobines en galette 20 tournent progressivement autour de leurs axes longitudinaux

individuels, leurs surfaces voisines s'approchent lente-

ment les unes des autres Quand cette procédure est poursuivie, les surfaces voisines de bobines 20 voisines viennent éventuellement en contact entre elles pour former l'enroulement d'induit 30 en galette-en spirale- comme le montre la figure 3 Il est évident que cette procédure permet d'assembler plusieurs bobines en-galettes en configuration d'ajustage serré sans qu'il soit nécessaire

de glisser axialement une bobine au-dessus de ses voisines.

Par conséquent, c'est là une variante avantageuse à la technique couran qui consiste à glisser axialement chaque bobine en galette jusqu'à sa position finale dans l'ensemble ce qui, en raison des tolérances serrées des dimensions des galettes entraîne des dommages par frottement aux bobines voisines. Pour en revenir à la figure 2, la bobine en galette 20 est représentée avec une ouverture rectangulaire 26 autour de laquelle le conducteur de la bobine (référence

12 de la figure 1) est enroulé en spirales avec des conduc-

teurs 16 et 18 aux extrémités opposées du conducteur Un enroulement d'induit en galette en spirale réalisé selon

l'invention comporte des pièces de remplissage indivi-

duelles dont chacune est réalisée pour s'ajuster dans l'ouverture 26 La figure 5 représente plusieurs de ces pièces de remplissage 52 disposées en chevauchement les unes sur les autres pour former un tube support central de forme générale cylindrique, chacune des pièces de remplissage 52 étant fixée rigidement sur au moins deux autres pièces de remplissage 52 Le procédé de fixation rigide des pièces de remplissage 52 entre elles sera décrit en détail par la suite mais il est bien entendu que tout dispositif approprié de fixation peut être considéré comme

entrant dans le cadre de l'invention.

La figure 6 représente le tube support central avec un exemple de bobine en galette 20 assemblée pour être maintenue Une seule bobine en galette 20 est représentée sur la figure 6 pour clarifier mais il est bien entendu que toutes les bobines 20 selon l'invention

doivent être associées de façon similaire avec le tube sup-

port central 50 Quand les pièces de remplissage 52 sont associées et fixées entre elles pour former le tube support central 50, en pénétrant dans les ouvertures 26 des bobines en galette, ces dernières sont disposées en hérisson comme le montre la figure 4 Ainsi, la fixation rigide des pièces de remplissage 52 entre elles maintient de façon effective les bobines en galette 20 mais en permettant une rotation limitée de chacune d'entre elles autour de son axe longitudinal individuel La figure 6 montre la bobine en galette 20 sans montrer les conducteurs (références 16 et 18 des figures 1 et 2) mais cette omission n'a pour but

que de simplifier la figure 6 qui est destinée spécifique-

ment à démontrer les positions géométriques relatives des

pièces de remplissage 52 et des bobines en galette 20.

Il est en outre bien entendu que la bobine en galette 20 représentée sur la figure 6 est identique à tous égards à la bobine en galette 20 de la figure 2 Cette simplification

sera également adoptée sur les figures 7 et 8.

La figure 7 est une vue de dessus de la confi-

guration en hérisson de plusieurs bobines en galette 20 associées avec plusieurs pièces de remplissage 52 qui sont fixées rigidement entre elles pour former le tube support central 50 Le tube support central 50 pénètre dans toutes les ouvertures (référence 26 de la figure 2, n'apparaissant pas sur la figure 7) des bobines en galette 20 qui sont disposées en hérisson comme décrit ci-dessus Chacune des pièces de remplissage 52 a une forme qui s'ajuste dans l'ouverture rectangulaire de l'une prédéterminée des bobines en galette 20 Il est donc bien entendu que la figure 7 représente une phase préliminaire de l'assemblage d'un enroulement d'induit en galette en spirales réalisé selon l'invention Comme le montre la figure 7, les bobines en galette 20 sont disposées dans leur configuration en hérisson avec le tube support central 50 passant dans les ouvertures de chacune des bobines Les bobines en galette 20, bien qu'elles soient effectivement maintenues par le tube support central 50, sont libres de tourner autour de leurs axes longitudinaux indivuduels Quand les bords intérieurs des bobines en galette 20 se déplacent radialement vers l'extérieur et que leurs bords extérieurs se déplacent radialement vers l'intérieur, chacune des bobines 20 tourne lentement autour de son axe longitudinal individuel et les surfaces voisines des bobines voisines s'approchent

simultanément les unes des autres jusquuà ce qu Yéventuel-

lement ces surfaces voisines des bobines voisines soient en contact physique direct entre elles Quand les bobines en galette voisines arrivent en contact entre elles, leurs ouvertures individuelles (référence 26 sur la figure 2) s'ajustent chacune sur une pièce de remplissage 52 associée prédéterminée. La figure 8 représente un enroulement dlinduit en galette en spirale 80 obtenu par la procédure décrite ci-dessus en regard de la figure 7 Chacune des bobinee em galette 20 est disposée en association en spirales à

chevauchement selon la figure 8 avec les pièces de remplis-

sage 52 également disposées en configuration en spirale à chevauchement Comme le montre la figure 8, un avantage spécifique de l'invention est que l'enroulement d'induit en galette en spirale est supporté par un tube support central qui consiste en plusieurs pièces de remplissage 52 Ces pièces de remplissage 52, lorsqu'elles sont fixées rigidement entre elles pour constituer un tube support central (référence 50 des figures 5, 6 et 7) forment une pièce support intérieure qui assure non seulement le support mécanique de l'enroulement d'induit 80 en galette en spirales, mais qui sert également à éviter tout mouvement circonférentiel des bobines 20 les unes par rapport aux autres. La figure 9 représente un tube support intérieur qui est utilisé conjointement avec l'enroulement d'induit en galette en spirale représenté sur la figure 8 Le tube support intérieur 90 est représenté sur la figure 9 comme comprenant une pièce cylindrique 90 avec plusieurs coins en spirales 94 disposés autour de la surface extérieure Ces' coins en spirales 94, qui peuvent aussi être appelés ci-après des rampes en spirales 94 ont pour but de faire épouser par la surface extérieure du tube support intérieur 90 la surface intérieure de l'enroulement d'induit 80 en galette en spirales qui est représenté sur la figure 8 Ces deux surfaces comportent plusieurs discontinuités mais un choix approprié des dimensions des coins en spirales 94 entraine que le tube support intérieur 90 s'ajuste correctement dans l'alésage intérieur de l'enroulement d'induit 80 en

galette en spirales de la figure 8.

La figure 10 représente un tube support exté-

rieur 100 qui comporte une pièce cylindrique 102 et plusieurs coins en spirales 104 Les coins en spirales 104 qui sont appelés également ciaprès des rampes en spirales 104 sont utilisés conjointement avec la surface intérieure de la pièce tubulaire 102 pour-s'adapter à

la forme géométrique de la surface extérieure de l'enrou-

lement d'induit en galette en spirales (référence 80 sur la figure 8) Ainsi, la surface intérieure du tube support extérieur 100 et la surface extérieure de l'enroulement d'induit en galette en spirales (référence 80 sur la figure 8) comportent toutes deux plusieurs discontinuités mais leurs formes respectives permettent aux tubes supports extérieurs 100 d'être placés autour de l'enroulement d'induit en galette; en spirale (référence 80 sur la

figure 8).

Il apparaît en regard des figures 8, 9 et 10 que le tube support intérieur 90 et le tube support extérieur ont respectivement des formes qui s'ajustent dans l'alésage de l'enroulement d'induit 80 en galette en spirales et autour de sa surface extérieure Il est également bien entendu que les coins en spirales 94 et 104 peuvent être fixés rigidement sur les tubes support respectifs, soit avant l'assemblage avec l'enroulement d'induit 80, soit ensuite Mais il est également bien entendu qu'à l'assemblage du tube support intérieur 90 et du tube support extérieur 100 autour de l'enroulement d'induit 80 en galette en spirale comme le montre la figure 11, en l'absence des coins en spirales 94 et 104, l'assemblage entre ces éléments est beaucoup plus lâche

et l'opération de montage est considérablement facilitée.

Les coins en spirales 94 et 104 peuvent alors être intro-

duits axialement après que les éléments support esentiels et 100 ont été tournés dans des sens opposés comme cela sera décrit ci-après En fonction des tolérances de fabrication des éléments individuels selon l'invention, il s'est avéré avantageux d'introduire les coins en spirales après l'assemblage du tube support intérieur et du tube supportextérieur autour de l'enroulement d'induit en galette en spirales Cette introduction se fait dans une direction axiale par rapport au tube support intérieur , du tube support extérieur 100 et de l'enroulement d'induit 80 Quand ces trois léments essentiels sont R assemblés, il est évident qu'ils sont associés en relation

coaxiale et concentrique.

La figure 11 est une vue simplifiée des trois éléments essentiels selon l'invention Le tube support extérieur 100 est disposé autour de l'enroulement d'induit en galette en spirale et le tube support intérieur 90 est disposé dans son alésage central Etant donné lés formes géométriques rèlative des ces trois éléments essentiels, il apparalt que lcrsque le tube support intérieur 90 est tourné dans le sens inverse des aiguilles d'une montre (indiqué par la flèche CCW et que le tube support extérieur est tourné dans le sens des aiguilles d'une montre (indiqué par la flèche CW), l'enroulement d'induit 80 est comprimé radialement entre les deux tubes supports Quand ' ces trois éléments essentiels selon l'invention sont fixés rigidement ensemble après cette contre-rotation du tube support intérieur 90 et du tube support extérieur 100, un support supplémentaire notable est assuré pour l'enroulement d'induit Bien que cela ne soit pas représenté sur la figure 11 il est bien entendu oeqe le tube support central (référence des figures 5, 6 et 7) se trouve à l'intérieur de l'enroulement d'induit 80 lui-même Ce tube support central assure le support intérieur des bobines en galette et évite

tout mouvement circonférentiel relatif de ces bobines.

La technique de compression d'un ensemble en hérisson décrit cil-dessus a l'avantage important de permettre que chaque bobine individuelle soit dimensionnée pour un ajustage serré avec les autres bobines tout en évitant d'endommager ces dernières pendant l'assemblage Si un procédé d'assemblage axial était utilisé, chaque bobine en galette devrait être glissée sur les bobinés voisines et des dommages risqueraient

d'en résulter.

La figure 12 est une coupe d'un stator à supraconduction réalisé selon l'invention Chacune des bobines en galette individuelles qui sont combinées pour former l'enroulement d'induit 80 en galette en spirale comporte un conducteur 12 qui est enroulé en spirale

autour d'une ouverture centrale rectangulaire (non repré-

sentée sur la figure 12) Chaque bobine comporte également deux conducteurs 16 et,18 qui permettent d'effectuer les

connexions électriques extérieures L'ensemble de l'en-

roulement d'induit 80 à galette en spirales est supporté sur sa surface intérieure par le tube support intérieur 90 et à sa surface extérieure par le tube support extérieur 100 La surface intérieure cylindrique du tube support

intérieur 90 est formée pour recevoir un rotor à supracon-

duction (non-représenté sur la figure 12) qui est disposé dans l'alésage du stator à supraconduction 120, coaxialement

et concentriquement avec lui -

Il est bien entendu que les pièces de remplis-

sage (référence 52, sur les figures 5, 6, 7 et 8) le tube support intérieur (référence 90 sur les figures 9, 11 et 12), le tube support extérieur (référence 100 sur les figures 10, 11 et 12), et les coins en spirales (référence 94 at 104 sur les figures 9 et 10 sont tous réalisés en une matière non-conductrice L'invention suppose l'utilisationparticulière d'une résine d' epoxy chargé de-verre mais

d'autres matières restent dans son cadre.

La fixation des pièces de remplissage-(référence

52 sur les figures 5, 6, 7 et 8) a été mentionnée ci-dessus.

Les figures 13 et 14 illustrent deux procédés particuliers d'assemblage des pièces de remplissage 52 La figure 13 montre deux pièces de remplissage 52 assemblées par une clavette 130 dirigée axialement disposée dans une mortaise formée par l'alignement de gouttière 131-et 132, formée dans deux pièces de remplissage 52 -La figure 14 montre un autre procédé d'assemblage des piècesdb remplissage 52 Un goujon fileté 140 avec deux écrous 142 et 143 est disposé dans un trou 145 qui travers deux pièces de remplissage 52 voisines Il est bien entendu que d'autres dispositifs filetés, comme un ensemble d'un boulon et d'un écrou sont également possibles Le dispositif pour assembler les pièces de remplissage 52, illustrées par les figures 13 et 14, ou autres dispositifs, doit consister en des éléments non conducteurs Il est également bien entendu que les pièces de remplissage 52 voisines peuvent être

collées avec un composé résineux synthétique.

Les coins en spirales 94 et 104 peuvent être réalisés de manière à permettre qu'après leur introduction dans l'ensemble de stator, une force dirigée axialement soit convertie en une force tangentielle qui a un effet bénéfique La figure 16 illustre une réalisation de coins

qui effectue cette conversion de direction de forces.

Le coin en spirale composite 184, qui peut remplir les fonctions d'un type ou l'autre de coins en spirales (références 94 et 104 décrites ci- dessus en regard des figures

9 et 10) comporte une première partie 190 qui est entrai-

née circonférentiellement entre des parties voisines ra-

dialement de l'ensemble d'induit (figure 11) par l'action combinée d'une seconde partie 192 et d'une troisième partie 194 du coin en spirales composite 184 Comme le montre la figure 15, une force axiale Fl dirigée contre la troisième partie 194 et une force axiale opposée F 2 dirigée contre la seconde partie 192 entraîne que ces deux parties glissent le long de leur plan d'interface commun 196, ce dont il résulte qu'une force tangentielle est exercée dans la

direction indiquée par les flèches T Cette force tan-

gentielle a pour effet avantageux d'entraîner la première partie 190 du coin composite 184 plus fermement contre

les surfaces radiales voisines des éléments d'induit voi-

sins, constituant l'enroulement d'induit en galette en spirales (référence 80 sur la figure 11) et l'un ou l'autre du tube support intérieur ou du tube support extérieur

(références 90 ou 100 de la figure 11).

L'invention concerne donc un stator pour une génératrice à supraconduction qui comporte un ensemble d'enroulement d'induit en galette en spirale facilitant sa fabrication et comprenant un dispositif de support mécanique perfectionné De plus, l'enroulement d'induit en galette en spirale est supporté mécaniquement par sa surface cylindrique intérieure, sa surface cylindrique extérieure et par l'intérieur de la structure des bobines

en galette elles-mêmes.

Claims (9)

REVENDICATIONS

1 Machine dynamoélectrique, caractérisée en ce qu'elle comporte plusieurs bobines en galette en spirale ( 10, 20) chacune bobine étant agencée pour s'ajuster avec d'autres desdites bobines en relation de chevauchement, ladite relation de chevauchement étant pratiquement cylin- drique avec un alésage central, chaque bobine étant formée en enroulant un conducteur ( 12) autour d'une ouverture rectangulaire ( 14,26), plusieurs pièces support central ( 52), agencées chacune pour s'ajuster dans ladite ouverture de l'une prédéterminée desdites bobines, une pièce support intérieure ( 90) agencée pour s'ajuster dans ledit alésage central, une pièce support extérieure ( 100) agencée pour s'ajuster autour de la disposition en chevauchement des bobines et un dispositif pour isoler chacune desdites

plusieurs bobines pour éviter toute communication élec-

trique avec les autres desdites bobines.

2 Machine selon la revendication 1, carac-

térisée en ce que chaque pièce support central ( 52) est fixée rigidement sur au moins deux autres desdites pièces de support central, lesdites pièces support central étant agencées pour former un tube support central cylindrique

( 50-).

3 Machine selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle comporte plusieurs rampes en spirales ( 94) agencées pour s'ajuster entre ladite pièce support intérieure et ladite disposition en chevauchement

des bobines.

4 Machine selon l'une quelconque des

revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle comporte

plusieurs secondes rampes en spirales ( 104) formées pour s'ajuster entre ladite pièce de support extérieure et

ladite disposition en chevauchement des bobines.

Machine selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 4, caractérisée en ce que ladite pièce support intérieure ( 90) est-faite d'une matière isolante de l'électricité. 6 Machine selon l'une quelconque des

revendications 1 à 5, caractérisée en ce que ladite pièce

support extérieure ( 100) est faite d'une matière isolante de l'électricité,. 7 Machine selon l'une quelconque des

revendications 1 à 6, caractérisée en ce que chacune desdites

pièces support central ( 52) est faite d'une matière isolante

de l'électricité.

8 Machine selon l'une quelconque des reven-

dications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle consiste en une génératrice électrique, du type à supraconduction, comprenant plusieurs bobines en galette ( 20), chaque bobine comportant un conducteur ( 12) enroulé en spirale autour d'une ouverture centrale rectangulaire ( 14,26), chaque bobine étant réalisée en forme incurvée, chaque bobine étant disposée en relation de chevauchement avec d'autres desdites bobines pour former un enroulement de stator cylindrique ( 80), ledit enroulement de stator comportant un alésage cylindrique, chacune desdites bobines-étant isolée du contact électrique avec d'autres desdites bobines, la machine comportant également plusieurs pièces de remplissage ( 52) chacune de ces pièces étant agencée pour s'ajuster dans ladite ouverture de l'une prédéterminée de l'une desdites plusieurs bobines, un tube support intérieur ( 90) réalisé pour s'ajuster dans ledit alésage central, un tube support extérieur ( 100) formé pour s'ajuster autour dudit enroulement de stator, un premier groupe de coins en spirales ( 94) réalisé pour s'ajuster entre ledit tube support intérieur et ledit enroulement de stator et un second groupe de coins en spirales ( 104) réalisés pour s'ajuster entre ledit tube support extérieur et ledit

enroulement de stator.

9 Machine selon la revendication-8, carac-

térisée en ce qu'elle comporte un rotor super-refroidi disposé concentriquement et coaxialement par rapport audit enroulement de stator dans l'alésage central dudit tube support intérieur, dans lequel ledit tube support intérieur, ledit tube support extérieur et lesdites pièces de remplissage sont réalisés dans une matière isolante de l'électricité. Machine selon la revendication 8 ou 9, caractérisée en ce que lesdites pièces de remplissage ( 52) sont fixées ensemble pour former une pièce de support

central ( 50).

11 Procédé de réalisation d'un stator d'une machine dynamoélectrique, procédé caractérisé en ce qu'il consiste essentiellement à réaliser des bobines en galette ( 10,20) bobinées en spirale, chacune desdites bobines comportant une ouverture centrale de forme rectangulaire ( 14,26), chacune desdites bobines ayant une forme incurvée, à réaliser des pièces de remplissage ( 52), chacune desdites pièces de remplissage étant rectangulaire et agencée pour s'ajuster dans ladite ouverture de l'une prédéterminée desdites bobines, à disposer lesdites bobines en association en hérisson avec un espace entre les surfaces voisines de

bobines voisines, à disposer lesdites pièces de remplis-

sage en une disposition cylindrique pour former un tube support central ( 50), ledit support central étant disposé dans lesdites ouvertures desdites bobines, à fixer rigidement chacune desdites pièces de remplissage à au moins deux autres desdites pièces de remplissage, à faire

tourner chacune desdites bobines autour d'un axe longitu-

dinal de manière que les surfaces voisines des bobines voisines soient rapprochées les unes des autres et que

lesdites bobines soient disposées en une relation cylin-

drique avec chevauchement avec un alésage central, et à introduire chacune desdites pièces de remplissage dans

ladite ouverture de l'une prédéterminée desdites bobines.

12 Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il consiste en outre à positionner un tube support intérieur ( 90) dans ledit alésage central et un tube support extérieur ( 100) autour de la disposition

cylindrique des bobines.

13 Procédé selon la revendication 12, carac- térisé en ce qu'il consiste en outre à positionner un premier groupe de coins en spirales ( 94) entre ledit tube support intérieur et lesdites bobines cylindriques et à positionner le second groupe de coins en spirales ( 104) entre ledit tube support extérieur et lesdites bobines cylindriques. 14 Procédé selon l'une quelconque des

revendications 11 à 1-3, caractérisé en ce qu'il consiste

également à tourner ledit support intérieur et ladite disposition cylindrique des bobines dans des directions circonférentielles opposées pour positionner lesdits premiers coins en spirales et à tourner ledit tube support extérieur et ladite disposition cylindrique des bobines dans des sens circonférentiels opposés pour positionner

lesdits seconds coins en spirales.