04 - Bobinage du stator
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Isolation des encoches
L'émail du fil de cuivre de bobinage n'étant pas suffisant pour supporter les contraintes mécaniques (mise en place des bobines, vibrations, ect.. ) les encoches dans lesquelles passe les enroulements doivent être isolées. Pour cela l'opérateur dispose de divers isolants en épaisseur (12,5/100, 18/100, 25/100, 30/100...) et en qualité de classe d'isolation (B, F, H).
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Quelque soit la classe inférieure la clase d'isolation "F" est choisie, ou la classe "H" pour des applications spécifiques.
L'épaisseur à employer est fonction du coefficient de remplissage de l'encoche et de la contrainte mécanique du bord d'encoche dûe à la mise en forme du chignon (le chignon est la partie des enroulements visible de chaque côté du stator).
Si on n'a pas pu en juger au démontage du vieux cuivre, il parfois est indispensable de se rendre compte physiquement du coefficient de remplissage de l'encoche surtout lorsque l'on procède à un changement de couplage avec des fils en parallèle ou autre et cela permet ainsi de voir la place restante et en déduire de l'épaisseur de l'isolant et si le diamètre du fil peut être augmenté sans problème de pose fastidieuse ensuite.
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Une fois déterminé l'épaisseur, l'opérateur détermine les dimensions de l'isolant qui est est un rectangle dont la largeur est la dimension du périmètre de l'encoche moins l'épaisseur de l'ouverture et la longueur est la longueur des tôles +18mm (débordement et pliage). L'opérateur reporte la longueur du rectangle au découpeur de bandes et la largeur à la massico. La vidéo ci-dessous illustre très bien cette opération.
Une fois l'isolation du stator terminée, le principal reste à faire et non des moindres puisqu'il s'agit des enroulements qui constituent le bobinage. Chaque enroulement comporte au moins une bobine ou plusieurs de même dimension, ou plusieurs de dimensions différentes (c'est suivant le nombre de pôle et de phase). Il faut donc prendre la dimension du gabarit de chaque bobine de dimension différente. Dans les préparations prélimaires du stator l'opérateur a déterminé le schéma de bobinage et donc le pas des bobines(le pas étant la distance compté en nombre d'encoches) qui en constitue la dimension et à cet effet il utilise une petite longueur de fil de diamètre 80/100 (ou plus,ou moins, suivant la grandeur du stator). Le fil est ensuite mis en forme dans les encoches où sera passé chaque bobine au pas déterminé par le schéma. Le fil est ensuite épissuré pour former un gabarit de dimension de bobine. Celui-ci est ensuite reporté au support de gabarit d'enroulement de bobine.
Il procède enfin à l'enroulement de fil d'une bobine en respectant le nombre de fils (tours au compteur) et le diamètre de celui d'origine (ou le nombre et le diamètre de fil qu'il a calculé lors des calculs préliminaires).
La vidéo ci-dessous illustre toute cette opération.
L'opérateur confectionne tout d'abord 1 ou 2 bobines et non pas toutes les bobines, ceci afin de pouvoir en rectifier la dimension si il en est, et donc le réglage du gabarit.
En cas de gros écart il se peut que les bobines déjà faites et posées soient à mettre au rebut alors il est préférable de n'avoir confectionné que 2 bobines au lieu de toutes car par exemple pour un moteur 1500trs triphasé il y a en tout 6 bobines.
Pose des bobines
C'est là où le bobineur doit exercer toute son habileté car le fil émaillé de chaque section de bobine doit être égrené (et non rappé)à travers la fente d'encoche du stator sans le blesser. Il agit au bout des doigts et parfois à "l'aveugle" lorsque le stator est petit et très long.
Une fois la section entière de bobine rentrée dans l'encoche, celle-ci est coiffée par une capote d'encoche coupée à la longueur du stator.
Voir la vidéo ci-dessous de la pose des bobines 1ère partie.
Le stator rebobiné dans la vidéo a été volontairement choisi en tant qu'exemple facile (pour mieux montrer les détails) et dont l'encoche a un cœfficient de remplissage très avantageux.La réalité est tout autre car la plupart des moteurs ont ce cœfficient de remplissage d'encoche très important et donc la mise en place du fil est beaucoup plus fastidieuse. Pour l'aider en cela, le bobineur a à sa disposition des aiguilles et des tasseurs afin de libérer de la place au fur et à mesure du remplissage de l'encoche, mais il doit surtout user de patience pour arriver à ses fins.
aiguilles de tassage ph33
Une fois la première bobine mise en place, le bobineur peut juger si la dimension du gabarit convient et dans ce cas il peut confectionner toutes autres les bobines
Le rebobinage du stator en exemple est du type à bobines concentriques imbriqué, c'est pour cela que la première bobine n'est mise en place que sur sa moitié pour pouvoir l'imbriquer en dernier.
Suite de la vidéo de la pose des bobines (2ème partie).
Une fois les bobines mises en place on peut dire que le "jeu de patience" pour le bobineur est terminé, mais la suite n'est pas triste non plus car les chignons de bobines doivent être rangés pour d'une part pouvoir rentrer dans les flasques du moteur et d'autre part pouvoir laisser passer le rotor sans risque de blesser le fil émaillé lors du
remontage.
Mise en forme des chignons
Côté opposé aux connexions
En premier lieu le chignon est "bousculé" du centre du stator avec un écarteur dont les machoires sont en bois et de taille du diamètre du stator. Ensuite le bobineur place un mandrin qui est 15mm plus grand que le diamètre intérieur du stator, ce qui lui permet à l'aide d'un tasseau et d'un maillet de repousser les bobines du chignon afin d'épouser l'arrondi du mandrin.
Le mandrin est sorti et le bobineur range les isolants d'encoche en recoupant le surplus au ciseau. Il passe ensuite le ruban de frettage pour ressérer tout l'ensemble des bobines pour faire bloc lors de l'imprégnation et l'étuvage.
Côté connexions
La manipulation est exactement la même que précédemment sauf qu'il faut procéder en même temps aux connexions (voir la page)
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