CH363077A

CH363077A - Machine électrique tournante

Info

Publication number: CH363077A
Application number: CH471260A
Authority: CH
Inventors: Henry-Baudot Jacques
Original assignee: S E A Societe D Electronique E
Priority date: 1957-11-13
Filing date: 1960-04-26
Publication date: 1962-07-15

Description

Machine électrique tournante La machine électrique tournante Aon la reven- dication du brevet principal comprend un rotor discoïdal et un stator également discoïdal,

séparés par au moins un entrefer annulaire sensiblement plan, d'un au moins des éléments précités de la machine comprenant uni bobinage et l'un au moue de ces éléments étant constitué,

au .moins en partie, en un matériau magnétique, et est caractérisée en ce que ledit bobinage est constitué par des conduc teurs, plats adhérant intimement à l'un au moins des faces, électriquement isolante,

de l'élément cor- respondant, ces conducteurs ayant des parties sen- siblement radiales disposées sur une, surface annu- laire,

et une face au mains du bobinage formant une surface de délimitation de l'entrefer.

La machine électrique tournante objet de l'in- vention présente les ca:

raetères mentionnés ci- dessus et est caractérisée en ce que l'élément por tant lie bobinage porte aussi, sur une de ses faces isolantes au moins, des bagues collectrices formées par des conducteurs plats et nus et connectées à des extrémités de conducteurs du bobinage,

cet élément constituent le rotor de la machine et étant encadré de deux éléments constitués au mains en partie en un matériau magnétique et dont l'un. supporte des balais frottant saur ces <RTI

ID="0001.0115"> bagués collec- trices, l'un de ces deux derniers éléments, qui cons- tituent la stator de la machine, étant un inducteur créant un champ magnétique continu dans l'entre- fer.

A titre d'exemple, plusieurs foames d'exécution de l'objet de l'invention sont représentées sur les dessins annexés.

La fi-. 1 est une vue schématique en coupe d'une machine tournante monophasée.

La fig. 2 est une vue d'une face du rotor de cette machine. La fig. 3 est une vue partielle en coupe, et la fig. 4, une vue partielle d'une face du rotor, d'une variante d'exécution.

La fig. 5 est lune vue partielle en coupe, et la fig. 6, une vue partielle d'une face du rotor, d'une autre variante d'exécution de la machine des fig. 1 et 2.

La fig. 7 est une vue d'une face d'un rotor de machine triphasée, et la fig. 8, une vue partielle de cette même face de rotor, baguas omises.

Les fig. 9a, 9b et 9c sont des vues partielles du rotor en coupe, illustrant une variante de la machine triphasée dies fig. 7 et 8.

La fig. 10 est une vue partielle de la face arrière du rotor, et la fig. 11a, 11b et 11c sont des vues par tielles en coupe, illustrant une autre variante de la machine triphasée des fig. 7 ,et 8,

et la fig. 12 est une vue partielle de la face arrière du rotor, et des fig. 13a, 13b et 13c :

sont des vues par- tielles en coupe, iàustrant une autre vani-ante de la machine triphasée des fig. 7 et 8.

La machine tausnante die la fig. 1 comprend un disque rotarique (1), encadré die deux éléments statoriques discoïdaux (2) et (3).

Nombre de détails mécaniques sont omis saur cotte fig. 1,

car inutiles pour la compréhension. Le rotor comprend un support isolant mince 4 de part et d@autme duquel sont formés deux demi-bobinages 5 et 6,

intercon- nectés RTI ID="0001.0258" WI="6" HE="4" LX="1217" LY="2325"> par des plots intérieurs 11, et extérieurs 12 ;

ce support ponte aussi une paire die bagues con- ductrices 13 et 14, entourant lies demi-bobinages 5 et 6.

Le disque rotorique est monté dans u n moyeu. L'élément statorique (2) constitue l'inducteur mul tipolaire, dont deux pôles sont indiqués en 8 et sont constitués par des aimants permanents pair exem ple,

montés dans une armatum non magnétique et non conductrice 10; dans cette armature est 6ga- lement monté un balai 16, qui porte sur la bague conductrice 14.

L'élément statorique (3) constitue un élément de cubasse magnétique pour la ferme- ture du flux ayant traversé le rotor. Il est pourvu d'une bague magnétique 7 montée dames un disque de support non magnétique et non

conducteur 9 ; ce support porte aussi un balai 15, monté symétrique du balai 16 et portant sur la bague conductrice 13 dû rotor.

Entre les balais est appliquée la farce électromotrice alternative, qui assurera l'entraîne- ment du rotor lorsque la machine est utilisée comme moteur alimenté en courant alternatif ou qui sera prélevée sur le rotor

lorsque la machine est utilisée comme générateur de courant alternatif. Le posi- tionnement symétrique des ballais a l'avantage, au point de vue mécanique, de compenser lies pressions de ces éléments sur le rotor, et ne correspond à aucune nécessité électrique,

bien entendu.

Le bobinage pris pour exemple est ondulé-série à 41 spires, pour machine tournante à huit pôles.

Sa configuration -se conçoit directement d'après la vue de la face portant la bague conductrice 14, fia. 2, en considérant que dans cette vue, (comme dans les vues des fia.

4, 6, 7, 8, 10 et 12 d'ailleurs) les traits délimitant les parties conductrices sont en fiait représentatifs des intervalles entre ces .parties con- ductrices. Cette convention est basée sur #le cliché usuel servant à 1' impression des conducteurs dans le procédé connu de la

photogravure.

Chaque conducteur comprend une partie ra- diale.19 prolongée par dies parties inclinées 20 et 23 formant, en fait, les têtes de bobine de l'enroule- ment qui s'étend dans deux plans.

Leurs inclinai- sons définissent ensemble le pas du bobinage. Elles se terminent par des parties plates radiales dans lesquelles sont établies les interconnexions de face à face, extérieures 12 et intérieures 11.

En deux emplacements situés @à 1800 électriques l'un. de l'au tre sur la périphérie du bobinage cependant, des conducteurs du bobinage sont, chacun sur une face, en liaison directe avec les bagues 13 et 14.

Cet em- placement est visible pour la face avant en 21 sur les fia. 1 et 2. n est indiqué en pointillé en 22 pour la face arrière du bobinage suz la fia. 2.

En variante, et afin de réduire la diamètre du rotor quandde besoin, les deux bagues 13 et 14 peuvent, fia. 3 et 4, être formées sur des cou ronnes isolantes 24 et 34 déposées sur les couronnes de plots extérieurs des conducteurs du. bobinage (elles pourraient l'être sur toute autre <RTI

ID="0002.0170"> couronne d'un autre rayon moyen par-dessus le bobinage). En ce cas, en des emplacements toujours à 180o électriques l'un de l'autre, une interconnexion est établie entre le bobinage et la bague 13, en ,un emplacement,

et une autre interconnexion est éta blie entre le bobinage et la bague 14, à l'autre emplacement. L'interconnexion entre le bobinage et la bague 14 est visible en 18 sur la fia. 3 et -son emplacement est désigné par 18 sur la fia. 4.

En variante également, fia. 5 et 6, l'une des faces du bobinage, 5 par exemple, peut-être formée avec la bague concentrique 13 comme sur les fia. 1 et 2, mais l'autre bague 14 peut être appliquée par- dessus l'autre face du bobinage, :comme dans le cas des fia. 3 et 4.

Il en résulte un décalage relatif laté- ral des deux bagues qui, d'un côté du rotor, appa- raissent alors concentriques, ce qui permet de dis poser :lies balais 15 et 16 -sur une seule face du rotor, ces balais étant supportés par le même élément du stator.

Un appui 25 peut être établi pour contreba lancer la pression du balai 15, si de besoin.

Les interconnexions sont montrées comme étant formées par dies liaisons métalliques traversant lies isolants. Elles pourraient être réalisées sur les tran ches des isolants dans le cas du montage des fia. 3 et 4 tout -au moins.

Mutatis mutandis, la machine peut aussi fonc- donner en générateur de courant alternatif, il suf fit de considérer le rotor entraîné mécaniquement à :urne vitesse RTI ID="0002.0248" WI="18" HE="4" LX="1321" LY="1101"> déterminée, d'où lia génération du cou rant à prélever saur les balais susdits:

Pour -une machine polyphasée, on établit autant de bagues et de prises entre ces bagues et le bobi nage qu'il est nécessaire.

A titre d'exemple d'urne machine polyphasée, on va considérer le cas pratique courant d'une machine triphasée.

Cette machine se prête à plusieurs réali- sations pratiques, ce que vont permettre d'exposer les schémas des fia. 7 à 13c jointes.

L'exemple considéré comprend un bobinage ondulé-série, huit pôles, quarante-neuf conduc- teurs, une face du bobinage étant représentée sur la fia. 7.

Ce bobinage, dans chacune des trois variantes considérées plus loin, est connecté à trois bagues concentriques 30, 31 et 32 qui, à titre illustratif, sont formés sur une couronne isolante commune, voir les coupes des fia. 9, l l et 13.

La face du bobinage sous ces trois bagues porte, daims les trois cas, trois prises repérées El, E.z et E.3 sur la vue partielle de la fia.

8, dam laquelle les bagues 30 à 32 sont enle- vées. Ces prises prolongent des parties 28 de con- ducteurs qui se trouvent à 1200 électriques l'un. de l'autre dianes 1e bobinage complet sur un

double pas polaire de la machine (dont le stator se conçoit directement d'après la coupe de la machine mono- phasée de la fia. 1) puisqu'il ne s'agit que de modi fier le nombre des balais portés pair ce stator.

Dans le pireimier cas, la machine triphasée est établie pour que le montage triphasé électrique soit en delta ; les fia.9a, 9b et 9c en sont des coupes partielles -aux emplacements des trais prises El,

Ez et E3. La face arrière du bôbinage ne présente pas de prises spéciales eu égard aux prises E de la face avant (sur le dessin) et les connexions -aboutissant aux bagues sont simplement prolongées ,

pour relier électriquement aux emplacements de ces prises les conducteurs 28 de la face avant et les eonducteuxs 29 de la face arrière jusqu'aux bagues correspo@n- dantes 30 à 32 respectivement, une par emplacement de prise. Les traces des plots sur les bagues 30,

31 et 32, sont indiquées en 35, 36 et 37 sur la vue de lia fig. 7.

Un autre montage peut être du type en étoile avec point de retour commun (neutre) aux trois phases. Dans ce cas, la face .arrière du bobinage est conformée comme montré sur la fi-.

10, avec une seule bague collectrice 33 entourant le demi-bobi- nage de cette face arrière et devant se connecter aux trois phases par exemple pair des liaisons direc- tes Sl, S.,

et S3 entre la bague 33 et lies conducteurs 29 à 120o électriques l'un de l'antre (en regard .ici des conducteurs auxquels aboutissent les prises E de la face avant).

Les fig. 11a,11b et 11c montrent alors les coupes partielles du rotor aux emplace- ments des prises avec les interconnexions entre les conducteurs 28 et les bagues 30 à 32.

Il n'y auto qu'un balai de prise de masse sur la bague 33 dans le montage mécanique complet.

Cependant, il peut "être désirable d'établir ils machine pour que sa structure permette à l'utihsa- teur de l'exploiter à son gré.

Dans un tel cas, la face ornière du bobinage sera établie telle que montrée sur la fig. 12, avec les trois prises SI, S2 et S3 séparées et en regard des prises avant Ez, E.3 et El respectivement.

A cetté face wnère seront associées trois bagues concentriques 40, 41 et 42, en regard des bagues 30, 31 et 32 de la face avant, et les interconnexions entre bagues et bobinage éta blies comme visibles sur les fie. 13a, 13b et 13c.

Il y aura alors trois paires de balais dans le mon tage mécanique complet que l'utilisateur pourra alimenter et interconnecter à son gré.

Claims

REVENDICATION Machine électrique tournait-- !selon la revendi- cation du brevet principal, caractérisée en ce que l'élément portant le bobinage porte aussi, sur une de ses faces isolantes au moins,

des bagues collec- trices formées par des conducteurs plants et nus et connectées à des extrémités de conducteurs du bobi nage,

cet élément constituarit le rotor de la ma chine et étant encadré de deux éléments constitués au moins en partie en .un matériau magnétique et dont l'un supporte des ballais frottant sur ces bagues collectrices,

l'un de ces ceux derniers élé- ments, qui constituent le stator de la machin:--, étant un inducteur créant un champ magnétique continu dans l'entrefer. SOUS-REVENDICATIONS 1.

Machine électrique selon la revendication, caractérisée en ce qu'une .au moins de ces bagues est formée sur le support isolant portant les con- ducteurs du bobinage,

les connexions entre les bagues et le bobinage étant directement assurées par continuité métallique entre ces bagues et les conducteurs d'en rée et de sortie du bobinage. 2. Machine électrique selon ;

la revendication, caractérisée en ce qu'une au moins de ces bagues est formée sur un support isolant distinct de celui qui porte les conducteurs du bobinage. 3.

Machine électrique selon 1a -sous-revendioa- tion 2, caractérisée en ce que chaque bague formée sur un support isolant distinct est appliquée, par l'intermédiaire de ce support,

par-dessus une partie des conducteurs du bobinage et en ce que sa con- nexion avec le bobinage est assurée à travers ce support isolant. 4.

Machins électrique selon lia sous revendâaa- tion 2; caractérisée en ce que chaque bague formée sur un support isolant distinct est appliquée, par l'intermédiaire de ce -support,

par-dessus des exten- sions RTI ID="0003.0256" WI="16" HE="4" LX="1171" LY="975"> terminales des conducteurs du bobinage et en. ce que sa connexion avec l'exterison correspon- dante est réalisée à travers le support ,isolant. 5.

Machine électrique selon la sous-revendica- tion. 2, caractérisée en ce que lies bagues ne sont disposées que sur une face du bobinage et sont con- nectées aux conducteurs situés sur l'une et l'autre face du bobinage. 6.

Machine électrique selon la sous-revendnca- tion 2, dont le bobinage est du type polyphasé, caractérisée en ,ce qu'elile comprend -autant de bagues que de phases appliquées sur une face du bobinage,

et une bague collectrice unique appliquée, sur l'autre face du bobinage, an ce que les extré- mités des conducteurs d'entrée etde sortie de cha que phase ne sont pas connectém d'une face à l'autre de l'élément,

en ce que les conducteurs d'entrée de chaque phase sont connectés aux bagues respectives de la face correspondante de l'élément et en ce que les conducteurs de sortie de chaque phase sont connectés, sur l'autre face de l'élément, à la bague collectrice unique.

7. Machine électrique selon lia sous-.revendica- tion 6, caractérisée en ce que la bague collectrice unique est formée sur le support isolant qui porte les conducteurs de cette face du bobinage. 8.

Machine électrique selon la sous-revendica- tion. 2, dont la bobinage est du type polyphasé, caractérisée en ce qu'elle comprend .autant de pai res de bagues que de phases, las deux bagues de chaque ,

paire étant appliquées respectivement sur l'une et l'autre face du bobinage, les bagues de ces deux jeux étant respectivement reliées aux con- ducteurs d'entrée et de sortie des différentes phases du bobinage qui ne sont pas reliés entre eux

en ces emplacements.