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Rotor de machines électriques, à pièces de retenue en- châssées pour l'enroulement.
Pour assurer la sécurité de fonctionnement des machines électriques, il.est de la plus grande importan- ce de prévoir un enroulement d'amortissement sûr. L'éla- boration et la construction de cet enroulement rencon- trant toutefois fréquemment des difficultés, notamment dans les turbo-génératrices dont le rotor est composé, par exemple, de la manière usuelle, d'un arbre plein, de bobines pressées d'avance, de pièces polaires, de pièces de retenue de l'enroulement qui sont enchâssées dans les rainures de l'arbre et qui embrassent les bobines par- tiellement et de coins qui immobilisent et maintiennent serrée-toute la construction.
Pour cas genre de turbo-rotors, on a imaginé dif- ,
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férentes réalisations des enroulements d'amortissement, mais elles présentent toutes le défaut commun que la liai- son entre les différentes pièces du dispositif d'amortis- sement, par exemple entre les barres et les anneaux de ce dispositif, n'est établie qu'après le montage des piè- ces dans le rotor ou pendant ce montage. Pour ce motif, les jonctions ne peuvent être exécutées que de façon dé- fectueuse, par exemple seulement au moyen de soudure tendre ou à l'état de contact par accolement, ou bien, en cas d'emploi de soudure à haute température, on doit s'attendre constamment à des détériorations de l'isole- ment de l'enroulement du rotor.
Cet inconvénient est évité selon la présente invention du fait qu'on construit des cages d'amortisseur fermées ou tout au moins de grandes parties d'une sembla- ble cage indépendamment de la fabrication et du montage des autres pièces constitutives du rotor, avant la mise en place sur le rotor, avec les meilleuresjonctions de contact - et cela de préférence tout-à-fait ou à peu près sous la forme définitive correspondant au but auquel elles sont destinées-, de sorte que les différentes piè- ces de la cage puissent recevoir par soudure à haute tem- pérature une bonne jonction des contacts. Cette jonction peut aussi être supprimée complètement lorsqu'on crée la cage par estampage au moyen de tôles d'une matière bonne conductrice, qu'on plie ensuite à la forme désirée et qu'on relie les extrémités libres de la tôle entre elles.
Les barres de l'amortisseur ou, dans le cas de tôles pleines, les bandes restant après l'estampage peuvent alors avoir n'importe quelle largeur désirée et même remplir complètement l'espace entre deux pièces de rete- nue de l'enroulement à la hauteur des bobines du rotor,
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ce qui augmente la section transversale de l'enroulement d'amortissement et son efficacité par rapport aux solli- citations électriques se produisant dans cet enroulement./\
Le dessin représente différentes formes de réa- lisation de l'enroulement d'amortissement établi confor- moment à la présente invention.
La fig. 1 montre la nouvelle cage d'amortisse- ment combinée avec un turbo-rotor du genre usuel, dans lequel 1 est l'arbre plein, 2 sont les bobines pressées d'avance, 3 les pièces polaires, 4 est la cage d'amor- tissement placée sur le rotor et 5 sont les pièces de retenue de l'enroulement. 6 et 7 désignent les coins de serrage qui maintiennent les différents éléments du ro- tor serrés dans tous'les sens.
La cage d'amortissement placée sur le rotor est constituée dans le cas présent couine le montre la fig. 2, par les différentes barres d'amortissement 8 et les deux bagues d'amortissement 9 en matière bonne conductrice et de section plate, les barres d'amortisseur ayant seule- ment une largeur telle qu'elles ne dépassent que peu ou pas du tout les bobines.
La fig. 3 représente une partie de cage plus grande établie conformément à la présente invention.
Dans le cas de la fig.4, lesdifférentes bar- res d'amortisseur 8 possèdent une largeur plus grande que les bobines 2 et s'approchent des pièces de retenue 5 de l'enroulement au point qu'il ne reste entre deux barres 8 qu'un intervalle suffisant pour l'introduction des bases 10 des pièces de retenue de l'enroulement.
L'élargissement des barres 8 de l'amortisseur augmente la section transversale de l'enroulement d'amortisseur et accroît ainsi son ' efficacités.
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On peut encore augmenter la section transversa- le de l'enroulement d'amortissement en prolongeant, comme le montre la fig. 5, les barres d'amortissement 8 jusque tout contre les' âmes 11 des pièces de retenue 5 de l'en- roulement. La mise en place des pièces de retenue 5 se fait alors, pour chaque rangée de pièces de retenue, en un seul endroit, grâce à de petites échancrures 12 de forme appropriée à celle.des bases 10, prévues dans les barres 8, comme le montre la fig. 6, pour permettre l'in- troduction des différentes pièces de retenue 5 qui sont ensuite alignées.
Les échancrures peuvent.être réparties chaque fois sur deux barres, de sorte qu'il ne se produit qu'un déforcement très minime des barres d'.amortisseur, et cela seulement en cet endroit, tandis qu'aux autres endroits les barres reçoivent un renforcement tel qu'el- les ont une plus grande efficacité et peuvent être soumi- ses à de très fortes sollicitations électriques.
Dans la forme d'exécution de la fig. 7, les différentes échancrures 12 pratiquées dans les barres 8 pour la mise en place des bases 10 des pièces de retenue de l'enroulement sont décalées les unes par'rapport aux autres,.de manière que le déforcement minime soit répar- ti sur toute la longueur de la cage et qu'il n'y ait donc pratiquement à peu près aucun déforcement de la cage.
On peut finalement encore obtenir une augmen- tation notable/de la section transversale de l'enroule- ment d'amortissement du fait que, comme le montre la fig.
8, les barres 8 élargies à la manière de la fig. 5 sont renforcées, aux endroits dépassant les bobines et les coins de fermeture, sous une forme appropriée quelconque, par exemple comme représenté en 13, sans que pour cela la hauteur des bobines et des coins de fermeture doive être modifiée. La section transversale supplémentaire trouver
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ainsi place dans les conduits d'air qui existent et qui ont une section largement suffisante.
Les cages ainsi achevées complètement sont mon- tées sur le rotor ; à cet effet on place d'abord sur l'ar- bre nu 1 tous les enroulements 2n on glisse par-dessus ceux-ci la cage d'amortisseur 4 terminée ou les pièces à peu près terminées de la cage et on met ensuite les pièces de retenue 5 en place par rangées et cela., dans le cas des formes d'exécution des fig. 2, 3 et 4, en n'importe quel endroit ou bien, pour les formes de réalisation des fig. 5, 6, 7 et 8, en les amenant en rangée l'une contre l'autre partir d'un seul point déterminé.
Si l'on emploie des cages achevées en tronçons, suivant la fig. 3, la subdivision est poussées seulement, selon la présente invention, à un point tel qu'après la mise en place les jonctions de contact à effectuer ne soient que très minimes et ne se placent en outre qu'en desendroits tels qu'il n'y ait que peu ou pas de danger d'endommager l'enroulement du rotor par la soudure ou par des manipulations analogues.
En cas de la réalisa- tion par parties, la subdivision se fait aussi avanta- geusement par des plans de coupe parallèles à l'axe de la cage.En tenant compte des jonctions de contact à établir, on construira en outre les cages de préférence (par exem- ple pour les turbo-génératrices) en un nombre de pièces correspondant au nombre des pôles, de façon qu'en cas de choix approprié' des longueurs des barres d'amortisseur, les jonctions à établir tombent dans les intervalles des enroulements, intervalles qui se forment en-dehors du fer actif du rotor, dans le prolongement axial des pôles.
Les points de contact de la cage ou des tron- çons de cage fabriqués en dehors de la machine sont -,éga- lement en dehors de la machine et avant le montage- de préférence soudés à la soudure à haute température, ou,
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bien rivés, ou vissés, ou rivés et soudés à la soudure à haute température. Les jonctions qui doivent éventuelle- ment encore être réalisées ultérieurement lors du monta- ge du rotor se font aussi le mieux par soudure au moyen de soudure à haute température, cette soudure pouvant être rendue plus sûre, suivant les possibilités, par des rivets ou des vis ou bien-lorsqu'il y a des surfaces de contact suffisamment grandes- être remplacée par ces moyens de fixation.
Les barres d'amortissement sont isolées par rap- port à l'enroulement du rotor mais sont avantageusement en contact métallique avec les coins de serrage de façon que ces derniers interviennent éventuellement aussi com- me barres d'amortissement.
Ceci dit, nous déclarons considérer comme étant de notre invention et revendiquer : 1 ) Une cage d'amortissement pour rotors de ma- chines électriques à enroulement divisé et à fixation de l'enroulement et des pièces polaires au moyen de pièces de retenue d'enroulement enchâssées qui sont serrées au moyen de pièces en forme de coin, caractérisée en ce que la cage d'amortissement disposée entre les bobines de l'enroulement et les pièces cunéiformes est assemblée avant le montage, au moyen de pièces séparées, pour for- mer une cage fermée ou de grands tronçons de cage.
2 ) Une cage d'amortissement selon 1, caracté- risé en ce qu'en cas de grands tronçons de cage divisés, le nombre des tronçons de la cage correspond à celui des pôles du rolbor.
3 ) Une cage .d'amortissement selon 1 et 2, ca- ractérisée en ce que les jonctions des tronçons de cage tombent approximativement dans les intervalles de l'en- roulement qui se trouvent dans le prolongement axial des milieux des pôles, en dehors du fer actif du rotor.
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4 ) Une cage d'amortissement selon 1 à 3, ca- ractérisée en ce que les parties de la cage sont en con- tact métallique intime avec des pièces constitutives voi- sines, bonnes conductrices, appartenant au rotor.
5 ) Une cage d'amortissement selon 1, caracté- risée en ce qu'en vue d'obtenir une section efficace aussi grande, que possible de l'enroulement d'amortisse- ment, les différentes barres de la cage sont établies avec une largeur telle qu'elles recouvrent complètement, à hauteur des bobines, l'espace entre les différentes pièces de retenue de l'enroulement et on n'a prévu dans ces barres', pour l'introduction des bases despièces de retenue de l'enroulement que de petites échancrures qui sont réparties chaque fois sur-,deux barres d'amortisse- ment juxtaposées.
6 ) Une cage d'amortissement selon 5, caracté- risée en ce que les échancrures prévues dans les barres -,de la cage d'amortissement pour l'introduction des bases des' pièces de retenue de l'enroulement sont décalées les unes par rapport aux autres d'une manière choisie à vo- lonté, dans le but de répartir uniformément sur toute la cage le déforcement minime provoqué par ces échancrures, dans la cage d'amortissement.
7 ) Une cage d'amortissement selon 1 à 6 , ca- ractérisée en ce que par suite de l'élargissement des barres d'amortissement, ces dernières peuvent être épais- sies à volonté à leurs extrémités dépassant les bobines et les coins de fermeture, en vue de l'obtention d'une efficacité aussi grande que possible, sans que pour cela la hauteur des bobines ou des coins de serrage doivent être modifiée.
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. 8 ) Une cage d'amortissement, selon 4 et 5, caractérisée en ce qu'elle est formée par 'estampage dans une tôle pleine, les extrémités libres de la tôle étant reliées entre elles après que la tôle a été recourbée sous la forme voulue.
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Une cage d'amortissement pour rotors de machi- nes électriques à enroulement divisé et à fixation de l'enroulement et des pièces polaires au moyen de pièces de retenue d'enroulement enchâssées qui sont serrées au moyen de pièces en forme de coin,caractérisée en ce que la cage d'amortissement disposée entre les bobines de l'enroulement et les pièces cunéiformes est assemblée avant le montage, au moyen de pièces séparées, pour for- mer une cage fermée ou de grands tronçons de cage.
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