Machine électrique. La prèsènte invention concerne une ma chine électrique -du genre dans lequel une séparation ètanche est prévue entre le stator et le rotor, notamment afin que des bobinages soient enclos pour les protéger contre l'action de l'eau ou d'autres liquides, ou -de gaz nui sibles, ou de la poussière ou d'autres in fluences nuisibles inadmissibles. Une telle protection est nécessaire, par exemple, dans le cas de moteurs submergés tels que ceux utilisés pour les pompes.<B>à</B> eau,<B>à</B> huile et aussi pour les forages -de -brous profonds, mais elle est utilisée dans beaucoup d'autres usages.
Une méthode bien connue -de protection -dies bobinages statoriques, pour mateurs sub- mergrés, est d'introduire, entre le stator et le rotor, un, revêtement tubulaire métallique mince étanche passant au travers de I'entre- fer -et fixé, à ses extrémités, dans les pla ques terminales ou flasques du bâti du sta tor. Dans do telles machines,, c'est le stator seulement qui -doit -être nécessairement pro tégé, car le rotor est muni d'un bobinage en cage d'écureuil qui peut, sans inconvénients, être exposé<B>à</B> l'eau ou<B>à</B> d'autres fluides.
Il est indispensable que le revêtement protec teur soit aussi mince que possible, car le facteur<B>de</B> puissance de la machine diminue rapidement avec l'augmentation de l'entrefer, taudis qu'un revêtement épais conduit;<B>à</B> une augmentation des pertes par courants de Foucault dans la mesure où il est -exécuté en matériel conducteur. Le revêtment est appli qué à la surface de l'aesage du stator et ,doit être assez solide pour résister à des re lativement hautes pressions tant intérieures qu'extérieiures.
Us pressions intérieures peu vent être produites par la grande charge d'eau OU d'autres liquides dans laquelle la machine peut être immergée, tandis que les pressions extérieures sur le revêtement résul tent du. développement de, gaz sous pression -dans l'isolation du stator déterminé par un suréchauffement du à des causes variées. Ces développements de gaz peuvent se produire en même temps que les hautes pressions ten- .dent <B>à</B> faire affaisser le revêtemeid protec- teur longtemps avant qu'ils soient un danger sérieux de dommages pour l'isolation des bo bines du stator.
Si le revêtement cède en un endroit quelconque, la protection sera rapide ment détruite par le frottement du rotor ,contre la partie déformée vers l'intérieur de la protection.
Les difficultés croissent avec l'augmen tation des dimensions de la machine, nécessi tant l'emploi de revêtement plus épais d'où résultent de grandes pertes par courant de Foucault, ce qui abaisse encore le facteur de puissance, ces pertes étant approximative ment proprotionnelles à la troisième puis sance de l'épaisseur. Ces considérations ont limité les -dimensions des machines qui ont été construites avec succés jusqu'à présent en utilisant de tels revêtements protecteurs.
La présente invention a pour but de réa liser de telles machines dans lesquellees il soit possible d'utiliser les plus minces revêtements <B>de</B> protection. utilisés jusqu'à présent, de ma nière à permettre d'augmenter le rendement -tout en permettant de les réalisser dans toutes les grandeurs désirées en pratique et de fonc tionner avec efficacité.
lia machine électrique<B>à</B> bobinage protégé faisant l'objet de la présente invention com porte une pièce polaire annulaire lamellée<B>à</B> alésage cylindrique pourvue d'encoches au tour de sa périphérie intérieure pour rece voir le bobinage statorique, un, tube mince de revêtement ajusté<B>à</B> l'intérieur de cette pièce polaire et un support tubulaire cylin drique, en matière magnétiquement perméa ble, placé<B>à -la</B> périphérie intérieure du tube <B>de</B> revêtement et formant une partie du pas sage pour le flux magnétique vers le rotor.
I & revêtement de protection peut être exécuté en n'importe quel métal, pas néces sairement un métal ferromagnétique, pourvu qu'il possède une haute résistance<B>à</B> la trac tion; mais une matière mauvaise conductrice de l'électricité -est préférable, afin de réduire les pertes parcourants de Foucault. Une telle matière peut être de l'acier inoxydable, par exemple. Le revêtement peut être fait d'une feuille de métal enroulée pour lui donner la forme voulue, avec des extrémités adjacentes amincies et soudées ensemble de manière qu'elles se chevauchent.
Le dessin ci-annexé représente,<B>à</B> titre d'exemple, deux formes d'exécution de l'objet <B>,de</B> l'invention.
TA fig. 1 est une coupe longitudinal-- de la première; elle montre le stator électrique submersible présentant des bobinages stato- riques enclos dans une protection; La fig. 2 est une coupe d'une partie du stator et la fîg. 3 est une vue d'un détail du support du revêtement.
la fig. 4 est une coupe longitudinale de la seconde forme d'exécution montrant un moteur électrique présentant un rotor enclos dans unie protection.
Les fig. 5 à 7 illustrent des exemples de lamelles utilisées dans la construction de la pièce polaire du stator, du support et du ro tor, ces différentes pièces étant découpées d'une même feuille initiale.
En se référant aux fig. 1 à 3, dans un bâtî a est montée une pièce polaire, cylin drique et annulaire b dans la périphérie in térieure de laquelle sont ménagées des rai nures c (fi:g. 2), dans lesquelles sont dispo sés les bobinages statoriques d. Ces rainures c sont, de préférence, de forme rectangulaire et chacune d'elle cet ouverte<B>à</B> son intersec tion avec la surfa# pérîphérique intérieure <B>de</B> la pièce polaiTe. Les extrémités -des bobi nages qui e'étendent au delà de la pièce po laire sont disposées dans les espaces limités, d'une part, par le bâti a et, d'autre part,
par
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en position par un support -cylindrique creux intérieurement fermé de tenons polaires la mellés alternant avec des longitudinales, une ou plusieurs de ces der nières étant -disposées pour servir de coins. La longueur de ce support est approximative ment la même que -celle de la pièce polaire et il peut être exécuté de manière à s'eten- dre légèrement au delà des extrémités de la pièce polaire comme -cela est indiqué dans, la fig. 1. La partie métallique du support du revêtement est formée d'un assemhlage de la melles annulaires g, chacune d'elles présen tant, sur sa, périphérie extérieure, des rai nures convenablement formées pour créer des tenons polaires h entre elles.
Ces lamelles sont isolées électriquement l'une de, I'autre et doi vent être nécessairement exécutées en un. ma tériel qui ne rouille pas. Les, côtés: des rai nures de ces, lamelles sont de préférence pa rallèles l'un à l'autre pour faciliter l'intro duction des pièces d'espacement i.
Les lamelles utilisées dans la construction de la pièce polaire du stator, du support et ,du -rotor sont avantageusement découpées dans lu mêmes feuilles, les parties annulaires extérieures représentées dans la fig. 5 étant utilisées pour la construction de la pièce po laire du stator, les parties annulaires inter médiaires représentées dans la fig. 6 étant utilisées pour la construction -du support, et les parties centrales, représentées dans la fig. 7, étant employées pour la constrution du rotor.
La périphèrie intérieure de ehacune, des lamelles utilisées dans la consitruetion du support est continue et les tenons polaires sont joints par des ponts étroits (indiqués par x) qui forment parties inlégrantes de la, péri- phèrie intérieure de la lamelle. Les rainures placées entre les tenons polaires n reçoivent des pièces d'espacement i qui sont, -de préfé rence, -exécutées en un matériel isolant du type des résines, par exemple, le matériel fabriqué au moyen de toile enrobée -dans la substance vendue dans le commerce sous le nom de ,,bakélite".
Lors de I'assemblage des composants du support, les anneaux de la partie métallique sont montés. -,sur un, man- chon, -et -les pièces d'espacement sont ensuite mises en place. L'assemblage -est ensuite meulé à sa -surface -extérieure jusqu'à un dia mètre qui lui permette de s'ajuster étroite ment à l'intérieur du tube de revêtement f . D'ans le processus -de découage des lamelles ,de fer, l'un -des ponts étroits joignant les te nons polaires et formant la péripliérie inté rieure des -lamelles est -coupé, -comme indiqué en k, dans la fig. 2, de manière à. rendre les lamelles extensibles. On peut aussi, après que les lamelles et -les pièces, d'espacement ont été assemblées., ménager une rainure à l'endroit indiqué par k.
La pièce d'espacement, qui est placée dans la rainure adjacente<B>à</B> la rainure k (et indiquée par j dans la fig. 2) est for mée d'une paire -de -coins,, l'un ou les, deux de ceux ci étant -exécuté en un métal non ma gnétique présentant une résistance électrique élevée. Après que l'assemblage a été préparé Comme décrit ci-dessus, les coins sent enle vés et l'assemblage est ôté de dessus, le man drin et, grâce à l'entrefer k, l'assemblage peut diminuer légèrement en diamètre, ce qui permet de le mettre facilement en position à, l'intérieur du revêtement qui a<B>déjà</B> été mis -on place.
Après que le support a été logé exactement dans le revêtement avec ses te nons polaires en. correspondance exacte avec les pôles -de la pièce polaire b, les coins, j sont insérés<B>à</B> nouveau -et serrés, -ce qui pro duit l'extension du support et presse. le re vêtement et réalise un contact intime> de celui-ci avec les pôles de la pièce polaire b.
Finalement, la périphérie intérieure du sup port peut être -soumise à une opèration de meulage ou de tournage pour réduire l'épais seur de cet organe, ou même enlever complè tement les ponts minces x qui réunissent les tenons polaires -de cet organe, de manière<B>à</B> séparer ces tenons polaiTes. La périphérie in- téTieure du support obtenue après cette op6- ration est indiquée par la ligne pointillée, visible dans la fig. 2.
Les tenons polaires séparés sont maintenus en position en, étroit ,contact avec le revêtement par l'action des .Coins. 8i cela est désiré, Pentrefer -en k peut être finalement rempli de ra2vtiùre non nia- gnétique ou par une bande étroite m -de ma tière isolante (fig. 3). L'entrefer k peut être réalisé avec des côtés parallèles comme il est indiqué -dans la fig. 2 ou avec des, côtés re lativement inclinés comme cela est représenté dans la fig. 3.
Chaque partie terminale du revêtement s'étendant au delà de la pièce polaire est ren forcée au moyen d'un manchon extérieur u en métal ou autre matière et aussi au moyen d'un manchon intérieur o en métal ou autre matière. Ce dernier présente approximative ment la même épaisseur que le support ci- dessus décrit.
Une rainure longitudinale peut être ména gée le long des faces de la plupart ou, de toutes les pièces d'espacement en contact avec le revêtement pour former un canal<B>p</B> pour le passage d'un liquide réfrigérant ou d'air; de même des entailles q sont pratiquées dans l'extrémité adjacente de chacun des manchons o en face des rainures pour permettre l'en- trèe et la sortie des rainures du fluide ré- frigérant. Lorsque le refroidissement ne le demande pas, les rainures et les entailles n'existent pas.
Pour le scellement des extrémités du re vêtement qui pénètrent à l'intérieur des cou vercles terminaux -du bâti, tous moyens con venables, peuvent être utilisés. De préférence, on peut employer des anneaux r en caout- ehoue ou autre matière montée -dans des par ties en retrait des couvercles terminaux et comprimés étroitement dans cette position par des anneaux métalliques de pression s vissés sur les couvercles terminaux.
Un avantage de la construction: représen tée au dessin réside en ce que les bobinages préparés -d'avance, isolée et imprégnés, peu vent être introduits dans les rainures du sta tor et de tels bobinages, peuvent remplir com plètement le vide des rainures comme cela est indiqué dans la fig. 2, de telle manière que les<B>pièces</B> d'espacement i seules, pressent <B>10</B> revêtement<B>f</B> contre un support solide et ce qui ne tend ainsi pas<B>à</B> déformer le revê tement. lies manchons o et n qui supportent, les parties terminales du revêtement<B>f</B> doivent. être -exécutés en une matière non magnètique présentant une résistance électrique aussi éle vée que possible, tout en possédant les qua lités de résistance nécessaires.
Si un, métal de résistance électrique élevée est utilisé, il est indiqué que le support<B>g</B> s'étende<B>à</B> ses ex-, trémités au delà de la pièce polaire comme cela est représenté -dans -la fig. 1 de manière que les extrémités intérieures<B>des</B> manchons o soient; placées en dehors de<B>la</B> région des relativement forts flux de fuite aux extrémi tés de la pièce polaire. Si les manchons sont exécutés en une matière isolante, cette néces sité n'existe plus.
La fig. 4 représente un moteur électrique, tel que ceux que l'on utilise dans les réfrigé rateurs domestiques ou autres, dans lequel il suffit d'enclore le rotor seulement; dans ce -cas, une pièce polaire du stator<B>b,</B> telle que celle décrite ci-dessus est utilisée et cette pièce est montée dame un bâti a ouvert qui permet une libre circulation, d'air ou d'un autre fluide de réfrigération autour des W binages du stator. Le revêtement<B>f</B> est fixé à lintérieur de la pièce polaire au moyen d'un support de la manière: décrite ci-dessus.
L'extrémité du revêtement qui s'étend au delà de l'une des extrémités de la<B>Pièce po-</B> laire est fixée solidement par soudure élec trique, ou autrement, sur un renforcement cylindrique u qui forme une des parties de l'enveloppe du rotor, et l'autre extrémité -du revêtement qui s'étend au delà de l'autre ex trémité est solidement fixée par soudure élec trique, ou autrement, à une calotte de ren forcement v qui sert à enclore l'extrémité ad jacente du rotor.
Sur l'extrémité ouverte du stator peut être monté un capot w de protec tion contre la poussière.<B>Le</B> eylÎndre de ren forcement u est fixé<B>à</B> la base par des bon- Ions u' et garni de mandère étanche par l'in- i sertion d'uâ anneau r' <B>de</B> caoutchouc<B>ou,</B> de matière analogue comprimée dans une rai nure de la baise.
L'arbre du rotor peut en traîner directemeM un petit compresseur ro tatif -contenu due un carter<B>y.</B> Les deux parties u et v sont, de préférence, exécutées en une matière non magnétique de grande résistance et possédant une résistance élec trique aussi élevée que possible.