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La présente invention concerne les poles saillants oe machines
électriques synchrones et, plus particuliarement, de machines synchrones
, ~; destinées à démarrer éventuellement en moteur asynchrone et comportant, à
cet effet, un système amortisseUr constitué par la zone superficislle de
: , l'épanouissement polaire. Cette zone sùpsrficielle de chaque pôle est le
:
si~ge d'une circulation de courants de Foucault pendant le fonctionnement
asynchrone de la machine ; des connexions interpolaires permettent le
passage de ces courants d'un p81e ~ l'autre.
Cette zone superficielle subit un échauffement d'autant plus
~-1 10 important que l'énergie 3 mettre en oeuvre pour amener le rotor au syn-
chronlsme est plus forte et quF la durée du démarrage est plus courte.
Oans le cas où les pôles sont entièrement massifs l'échauffement n'in-
-i
téresse qu'une faible épaisseur superficielle de chaque p81e, le reste du
corps polaire conservant sa température initiale. Il s'ensuit des con~
`~ traintes thermiques importantes qui limitent l'emploi de ce genre de
~'~ p~le.
La prksente invention se propose de réduire fortement ces
contraintes thermiques en donnant au corps polaire une déformabllité
i ,
- -~ suffisante pour lui permettre de sulvre plus librement les dilatations de
` 20 la zone superficielle échauffé~.
; Pour cela, l'invention prévoit un pole saillant de m~chlne
éleotrique synchrone formant en un 9aul bloc un corps polaire radl~lement
interne et Un épanouissement polaire radialement externe, caractérisé en
ce que l'épanoulssement polaire est masslf tandls que le corps polalre
est déformable et peut sulvre les dilatations thermiques de l'épanoulsse-
ment polaire.
Le corps polaire peut notamment etre constitué par un smpilement
de t81es. Ces toles peuvent ~tre des toles mlnces empilées axialement et
; ..:
serrées entre deux plaques polaires d'extrémité par des tiges de serrage.
Elles peuvent également etre dss t81es épaisses réunies entre elles dans
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- - ~OZ4S7~7
leur région radialement interne et présentant un évidement de faible
profond0ur s'~tendant entre cette r~gion radialement interne et l'épanouis-
sement polaire de manière que l'empileme~nt axial de oes t~les épaisses
préssnte une certaine déformabilité dans le sens axial. La déformabilité
du corps polaire dans le ssns tangentlel peut 8tre obtenue par des fentes
radiales s'étendant de l'épanouissement polaire 3 des trous situés dans
la région radialement interne des t81es.
L épanouissement polaire peut être formé en souda~t les t~les
les unes aux aUtres dans leur-région périph~riqua, On peut aussi revêtir
leur périphérie par une couche métallique obtenue, notamment, par dép6t
à l'arc électrique par métalllsation ou dépo~ électrolytique. C2s divers
modes de réalisation d'un épanouissemsnt polaire peuvent ~tre combinés,et
cet épanouissement polaire peut @tre oonstitué de plusieurs couches
diff~rehtes se succédant dans le sens radlal.
En se référant aux figures schématiques ci-jointes on va décrire
des exemples de réalisation de l'in~ention, donnés à titre non limitatif
. . ~
`:~ qui permettront de faire ressortir d'autres caractéristiques de 1'invention.
La figure 1 est une coupe axiale d'un pole saillant.
La figure 2 est une coupe axiale partielle d'une variante de
réalisation du pOle saillant de la figure 1.
La figure 3 est une vue d'une t81e entrant dans la constitution
du p~le saillant selon les figures 1 ou 2.
La f~gure 4 représente une coupe axiale partielle d'un pôle
saillant formé de tôles épaisses.
Sur la figure 1 un corps polaire 1 est formé d'une mani~re
classique d'un empilsment axial de t81es 2 fines d~coup~es à la presse et
serrées les unes contre les autres, entre deux plaques polalres 3, par
~ des tiges de serrage 4.
- A la psriphérie de ce corps polaire, du c8té du pole qui bordera
.,
~ 30 l'entrefer de la machine électrique lorsque le p81e sera monté sur celle-ci,
.~
- 2 -
~ .
` lOZ4577
:.
on réaliss une znne massive 5 oonstituant l'épanouissement polaire et
jouant le rôle d'amortisseur. Ici, on a supposé que cstte ~one 5 était
obtenue par soudage 20 des tôles 2 entre elles sur une certains profondeur
mais on pourrait aussi former cette 70ne 5 en rapportant une couche
métallique sur le corps polair~ 1. Le metal de cette zone massive 5 peut
être di~férent de celui des tôles 2, la seule condition nécessaire étant
de pouvoir le solidariser avsc lss tales 2 pour former un snssmble monobloc.
' :
-~ Les caractéristiques telles que l'épaisseur, la résistivite,
le coefficient de dilatation ,.,, ds cette zone 5 sont déterminées d'après
des considérations électromagnétiques ou mécaniques. La déformation
des tôles r~ nces 2 permet à la zone 5 ds ss dilater axialernent de fa~on
libre, oe qui réduit fortement les contraintes axiales.
Des connexions 6, 7 sont placees sous les extrémités axiales
~ de l'épanouissement polaire 5, dans dss logsmsnts a. 9 obtenus du fait
; que l'smpilement de t~les ne s'étend pas jusqu'aux sxtrémités axiales de
l'épanouissement polaire. Sur la figure 1, ces logements 8, 9 ont été
obtenus en utilisant des tôles d'extrémité 10, 11 plus courtes que les
toles normales 2 du corps polaire. Dans le cas ds la figure 2, qui ne
représsnte qu'une portion sxtrême du pôle saillant, de tels logements
sont ~nénagés dans un évidement des plaquss polaires 3. Ces connexions 6,
7 permettent une liaison électrique entre p81es voisins d'une machine
él~ctrique et elles peuvent ê~tre constituées slmplement par dsux couronnes
; rellant chacUns l'en9emble de tou9 les pBlr~.
La ~igure 3 montre une tôle 2 avec un appendice 12 en queue
d'aronde permsttant la fixation de la tôle sur la jante d'un rotor. On a
représenté en 5 la soudure ou la charge métallique qui ~orrne une znne
massive périphériqùe constituant l'épanouissement polaire. Pour éviter
les contraintes tangentielles, ces tôles 2 peuvent atre munies de fentes
radiales 13 s'étendant de l'épanouissement polaire 5 à dss trous 14
itués dans la région radialement interne des tôles. Ces trous 14 peuvent
notamment servir au passage des tiges de serrage 4.
- 3 -
24S~
:
-.~ Sur la ~igure 4, le corps polaire 1 est formé de tôles épaisses
~ .
.:-. 15 réunies les unes aux autres par soudure par exemple dans leur porti~n
radialement interne 16 et pr~sentant une certaine souplesse axiale grace
. ` 3 des évidements 17 pratiqués sUr un~ fraction de l'épaisseur des t81es
,
entre ladite portion radialement interne 16 et une portion radialement
externe 18 où les t~les 15 sont egalement soudées les unes aux autrss pour
former une partie de 1 épanouissement polaire que l'on a supposé complété
par un rev~tement métalliqus 19.
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