Refroidissement des machines électriques tournantes

1 - Lois générales de transmission de la chaleur

• 1.1 - Transmission de la chaleur par conduction
  Figure 4 - Densité de flux thermique
• 1.2 - Transmission de la chaleur par convection
• 1.3 - Transmission de la chaleur par rayonnement
  Tableau 1

2 - Conduction de la chaleur dans la structure d’une machine tournante

• 2.1 - Exemples simples d’application
  Figure 5 - Transmission de la chaleur à travers un isolant de bobinage Figure 6 - Ailette : schéma et résistance
• 2.2 - Transfert de chaleur radial en régime stationnaire dans un stator simplifié
  Figure 7 - Élément de stator simplifié et son réseau analogue
• 2.3 - Représentation d’éléments hétérogènes
  Figure 8 - Conductivité thermique effective radiale d’un faisceau de conducteurs noyés dans un matériau isolant de conductivité en fonction du rapport pour différentes configurations Figure 9 - Conductivité thermique effective radiale  d’un faisceau de conducteurs noyés dans un matériau isolant de conductivité en fonction de la proportion volumique des conducteurs ou du rapport Figure 10 - Répartitions de fils de cuivre émaillés traités
• 2.4 - Interfaces et contacts entre organes
  Figure 11 - Transfert à l’interface de deux solides
• 2.5 - Matériaux : quelques données
  Figure 12 - Conductance thermique surfacique Gs de contact pour différents couples de matériaux et états de surface en fonction de la pression de contact Figure 13 - Conductance thermique surfacique Gs de contact de différents couples de matériaux en fonction de la pression de contact Tableau 2

3 - Transfert convectif dans une machine tournante

• 3.1 - Paramètres caractéristiques du transfert convectif
  Figure 14 - Formes simples d’un canal de ventilation Tableau 3
• 3.2 - Convection forcée en canal fixe
  Figure 15 - Évolution du nombre de Nusselt moyen pendant l’établissement thermique et hydraulique Figure 16 - Conduite spiralée Tableau 4
• 3.3 - Convection forcée en espace annulaire étroit
  Figure 17 - Évolution du nombre de Nusselt avec le nombre de Taylor en entrefer lisse Figure 18 - Représentation schématique des frontières entre les différents régimes d’écoulement dans un espace annulaire
• 3.4 - Convection forcée en canal rotorique axial
  Figure 19 - Schéma du canal en rotation
• 3.5 - Convection forcée au voisinage des têtes de bobines
  Figure 20 - Coefficients d’échange convectif au niveau des têtes de bobines
• 3.6 - Relations et remarques complémentaires
  Figure 21 - Disque tournant en espace clos Figure 22 - Nombre de Nusselt en fonction du nombre de Reynolds et du rapport géométrique e /R Tableau 5
• 3.7 - Fluides : quelques données
  Tableau 6 Tableau 7 Tableau 8

4 - Conclusion