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"NOUVEAU SYSTEME DE REFROIDISSEMENT DES MOTEURS ELECTRIQUES ENTIEREMENT FERMES DITS"A DOUBLE ENVELOPPE"
On sait qu'il existe des moteurs électriques, dont le refroidissement est conçu de la façon suivante :
Les parties actives du moteur, stator et rotor, sont refroidies par de l'air qui circule dans un circuit fermé com- prenant le stator et le rotor ; air, échauffé par les pertes du stator et du rotor, est refroidi par de l'air frais circu- lant en contact avec les parois du circuit fermé défini précé- demment.
Le schéma ordinaire de ventilation d'un semblable moteur est montré par la fig. i du dessin ci-annexé.
Le stator 1 et le rotor 2 sont en contact avec un courant d'air mis en mouvement par un ventilateur 4.
Cet air parcourt un circuit, entièrement fermé, indi- qué par les flèches 3, en traversant le rotor 2 par des canaux 8
Un second ventilateur 5, aspirant de l'air frais ex- térieur, oblige cet air frais à emprunter un chemin indiqué par @
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les flèches 6611 pointillés, qui n'est séparé du circuit fermé que par une cloison métallique 7. Cet air frais enlève des calories à l'air du circuit fermé.
En examinant la fig. 4, on peut faire la remarque suivante :
Les parties actives du moteur : le stator et le rotor, seront naturellement d'autant mieux refroidies que l'air du cir- cuit fermé sera à plus basse température, c'est-à-dire que la transmission de chaleur de cet air à l'air frais circulant, sui- vant les flèches 6, sera meilleure. Or, on constate que le débit d'air intérieur dépend du ventilateur 4, dont les dimensions maxima sont limitées et des pertes de charge du circuit 3. Ces pertes de charge ont lieu principalement au passage de l'air du circuit fermé au travers des orifices 8 du rotor.
Le débit du circuit 3 est donc limité.
L'amélioration de l'échange de chaleur entre l'air du circuit fermé et l'air frais par augmentation du débit et, partant de la vitesse de l'air intérieur en contact avec la cloison 7, fait l'objet de l'invention.
La fig. 2 du dessin ci-annexé montre, à titre d'exemple, un schéma de ventilation suivant l'invention dans lequel les mêmes chiffres désignent les mêmes éléments que dans la fig. 1.
Le circuit intérieur est composé de deux circuits : un premier circuit 3, analogue au circuit ferme 3 montré fig. i, empruntant les orifices 8 du rotor 2, lesquels, ainsi qu'il a été exposé ci-dessus, limitent le débit de ce circuit 3 par les per- tes de charge qu'ils occasionnent ; un second circuit, qui emprunte le trajet indiqué par les flèches en traits mixtes 9 de la fi- gure 2, en dehors de la partie tournante.
Ce second circuit 9 est dérivé sur le premier circuit 3 et sa réalisation peut se faire de toutes façons appropriées.
La fig. 3 du dessin ci-annexé, qui est une coupe sché- matique suivant l'axe A B de la fig. 2, montre un exemple d'agen- cement des circuits 3 et 9 définis précédemment.
Des compartiments distincts 3', 9' permettent respecti-
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vement la circulation de l'air des circuits 3/et 9 au contact de la paroi 7. Les sens de circulation de l'air sont indiqués suivant le mode habituel de représentation des sens (et*).
Du fait de la faible perte de charge dans les compartiments du circuit 9, le débit du ventilateur 4 est moins limité par le fait des orifices 8 du rotor, et ce débit est considérablement plus grand. La vitesse de l'air intérieur au contact de la paroi 7 est fortement augmentée et les conditions de refroidissement sont améliorées.
Ce nouveau mode de refroidissement, très efficace, a l'avantage de pouvoir être réalisé de façon simple et peu coûteuse.
Il est naturellement loisible, sans sortir du cadre de l'invention, de réaliser des variantes se comportant prati- quement de la même façon que l'exemple ci-dessus décrit en re- gard des fige 2 et 3.
R E S U M E.
Nouveau système de refroidissement des moteurs élec- triques entièrement fermés dits "à double enveloppe" c a r a c- t é r i s é e n c e q u e le débit d'air intérieur est fortement augmenté par ladjonction, au circuit normal passant par des orifices du rotor, d'un circuit dérivé à faible perte de charge qui n'emprunte que des passages situés en dehors de la partie tournante, l'augmentation ainsi rendue possible du dé- bit d'air intérieur améliorant considérablement les conditions de refroidissement du moteur.
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"NEW COOLING SYSTEM FOR COMPLETELY CLOSED ELECTRIC MOTORS CALLED" DOUBLE ENCLOSURE "
It is known that there are electric motors, the cooling of which is designed as follows:
The active parts of the motor, stator and rotor, are cooled by air which circulates in a closed circuit comprising the stator and the rotor; air, heated by stator and rotor losses, is cooled by fresh air circulating in contact with the walls of the closed circuit defined above.
The usual ventilation scheme of such an engine is shown in fig. i of the attached drawing.
The stator 1 and the rotor 2 are in contact with a current of air set in motion by a fan 4.
This air travels through a completely closed circuit, indicated by arrows 3, passing through rotor 2 by channels 8
A second fan 5, drawing in fresh outside air, forces this fresh air to take a path indicated by @
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the dotted arrows 6611, which is separated from the closed circuit only by a metal partition 7. This fresh air removes calories from the air of the closed circuit.
By examining fig. 4, we can make the following remark:
The active parts of the motor: the stator and the rotor, will naturally be cooled all the better as the air in the closed circuit is at a lower temperature, that is to say the heat transfer from this air to the fresh air circulating, following the arrows 6, will be better. However, it can be seen that the internal air flow depends on the fan 4, the maximum dimensions of which are limited and on the pressure drops of the circuit 3. These pressure drops take place mainly when the air from the closed circuit passes through the rotor holes 8.
The flow rate of circuit 3 is therefore limited.
The improvement of the heat exchange between the air of the closed circuit and the fresh air by increasing the flow rate and, therefore, the speed of the interior air in contact with the partition 7, is the subject of the invention.
Fig. 2 of the attached drawing shows, by way of example, a ventilation diagram according to the invention in which the same numbers designate the same elements as in FIG. 1.
The internal circuit is composed of two circuits: a first circuit 3, analogous to the closed circuit 3 shown in fig. i, through the orifices 8 of the rotor 2, which, as has been explained above, limit the flow rate of this circuit 3 by the pressure drops which they cause; a second circuit, which takes the path indicated by the arrows in phantom 9 in FIG. 2, outside the rotating part.
This second circuit 9 is derived from the first circuit 3 and its realization can be done in any appropriate way.
Fig. 3 of the accompanying drawing, which is a schematic section along the axis A B of FIG. 2 shows an example of arrangement of circuits 3 and 9 defined above.
Separate compartments 3 ', 9' respectively allow
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vement the air circulation of circuits 3 / and 9 in contact with the wall 7. The air circulation directions are indicated according to the usual way of representing the directions (and *).
Due to the low pressure drop in the compartments of the circuit 9, the flow rate of the fan 4 is less limited by the fact of the orifices 8 of the rotor, and this flow rate is considerably greater. The speed of the interior air in contact with the wall 7 is greatly increased and the cooling conditions are improved.
This new method of cooling, very efficient, has the advantage of being able to be implemented in a simple and inexpensive manner.
It is naturally permissible, without departing from the scope of the invention, to produce variants which behave in practically the same way as the example described above with regard to figs 2 and 3.
ABSTRACT.
New cooling system for so-called "double-cased" fully enclosed electric motors, since the internal air flow is greatly increased by adding to the normal circuit passing through the orifices of the rotor a bypass circuit with low pressure drop which only takes passages located outside the rotating part, the increase thus made possible in the flow of interior air considerably improving the cooling conditions of the engine.