<Desc/Clms Page number 1>
Perfectionnements dans ou relatif? aux machines dynamo-électriques ventilées.
La présente invention concerne des machines dynamo-élec- ' triques ventilées et a pour bré de procurer un perfectionnement permettant d'obtenir, une construction simple et économique d'un poids relativement faible et d'unvolume relativement réduit, un effet de refroidissement pouvant être comparé favorablement à celui obtenu dans les machines classiques du type cuirassé-ventilé ou du type cuirassé-hermétique,
Suivant l'invention,une machine dynamo-électrique comporte une enveloppe et au moins, à une des extrémités de cette enveloppe, ne coiffe et un rotor de ventilateur monté sur un arbre de la machine de façon à tourner entre la coiffe et l'enveloppe,
des ouvertures étant pratiquées dans la coiffe et dans l'enveloppe de manière à diriger une partie du volume d'air accéléré par le
<Desc/Clms Page number 2>
ventilateur le long de la surface extérieure de l'enveloppe, tandis qu'une autre partie de:ce volume d'air est dirigée à l'intérieur de l'enveloppe.
Des entrées d'air peuvent être prévues aux deux extrémi- tes de l'enveloppe de la machine,, et des pales de ventilateur mon- tées aux extrémités du rotor de la machine peuvent stimuler la circulation de l'air de refroidissement.
Le rotor ou le stator de la machine ou les deux peuvent emporter des canalisations servant à faire circuler l'air parallèlogent à l'axe de la. machine, et l'évacuation de la chaleur par l'enveloppe peut être renforcée à l'aide de nervures ou d'ailettes de refroidissement.
Deux groupes d'ouvertures de ventilation peuvent être disposés suivant des cercles concentriques de diamètre différent afin de stimuler un écoulement d'air local sous forme torique. Un ventilateur du type centrifuge peut porter deux groupes de pales sur les deux faces d'un plateau, le premier groupe provoquant principalement un écoulèrent d'air parallèle à l'axe de la machine @@@audis que l'autre groupe provoque un écoulement d'air de forme torique. les entrées d'air dans la coiffe et celles de l'enveloppe sent situées, de préférence,
par rapport aux extrémités despales de façon 3 provoquer un écoulement radial extérieur des deux cotés . du plateau du rotor de ventilateur entre la coiffe et l'enveloppe de la machine tandis qu'à l'intérieur de l'enveloppe, l'air s'écoule du groupe d'ouvertures situé sur le cercle de grand ametre vers l'autre groupe d'ouvertures de manière à compléter toroïdal.
Deux groupes d'ouvertures de ventilation peuvent aussi être prévus sur deux cercles de diamètres différents à l'autre extrémité de l'enveloppe de la machine, et des chicanes prévues à l'intérieur de l'enveloppe peuvent servir à diriger l'écoulement de l'af- de refroidissement.
L'Invention sera décrite plus en détail ci-après avec référence aux dessins annexés, dans lesquels :
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
la fig. 1 représente schématiquement et 'à titre 4'egem- ple une coupe longitudinale d'une machine suivant l'inventions '-' , t tandis que les fig 2 à 7 montrent des modifications.
Sur la fig. 1, un rotor 16 portent, par exemple, un
EMI3.2
enroulement 4 cage d'écureuil, e st monté sur un arbre ).'{:t :l1.d. qu'un stator le est monté dans la carcasse 19 d'une machine dynam- électrique. Des capots d'extrémité 20, 21 sont attachés à la carcasse 19 de manière à constituer avec elle l'enveloppe de la
EMI3.3
machine., tandis que des paliers 32, 33 .sont prévis pmz'r l'arbre 17 du rotor. Une coiffe 13 est attachée (par exemple par Û 7i; comme représenté à la fis. 3) à l'extrémité droite de 1+tn.Jeàoppz, de la machine. Un ventilateur 3 à rotor plat 22 est monté sur l'arbre 17 entre le capot d'extrémité 20 et la coiffe 13.
Le ventilateur est du type à écoulement radial ou du type centrifuge. Dans la forme d'exécution représentée sur la
EMI3.4
fig. le le ventilateur est à double effet du fait qu'il porte n jeu de pales 23 sur la face du plateau ,le rotor 22 tou:r11a Vt;1'\i 1s coiffe et,un second jeu de pales 24 monté 'sur ::..: ,:".'re face dù plateau 22 tournée vers le capot d'extrémité 20. La "<1tte 1 esß percée d'une ouverture annulaire 25 concentrique par rapport à
EMI3.5
l'arbre 17.
Le capot d'extrémité 20 comporte une rangée 1ntL:3r. d'ouvertures 2 disposées sur un cercle de petit diamètre à hau .
EMI3.6
teur d'une partie en substance plane du capot, tandis qu :e1u1 -et: comporte une rangée d'ouvertures 1 extérieure disposées sur 't.: cercle de plus grand diamètre à hauteur de la partie 1"ecour'ti4e d ..
- capot d'accrémité da 1àçQ[l' à const1tuEtr une zcne plus oj m01l'1S t.rc;1.cor.:1.... que faisant un angle obtus avec la partie plane précitée du capot d'extrémité. Un passage 27 de section transversale annulaire est formé entre l'extrémité de la coiffe 13 recourbée, de façon k constituer une zone virtuellement cylindrique et concentrique par rapport à l'arbre 17, et l'enveloppe de la machine. Ce passage situé à hauteur de la coiffe peut être défini soit par le carcasse 19 elle-même comme indiqué à la partie supérieure de la figu'e soit par le capot d'extrémité 20 comme représenté à la partie inférieure de la fig. 1.
Le capot d'extrémité 21 consti-
<Desc/Clms Page number 4>
tuant l'extrémité gauche de l'enveloppe comporte une rangée d'ou- vertures extérieures 7 disposées sur un cercle de grand diamètre et une rangée d'ouverbures intérieures 9 disposées sur un cercle de plus petit diamètre, l'agencement étant semblable à celui des ouvertures 1 et 2 du capot d'extrémité 20. Une chicane 8 de forme tronconique part du capot d'extrémité 21 et est dirigée vers l'in- térieur dans la direction du rotor 16. Des pales de ventilateur
10, 15 font saillie à partir des deux extrémités planes du rotor 16 de la machine.
Des nervures ou ailettes de refroidissement 14 sont représentées, à la partie supérieure de la fig. 1, sur la surface extérieure de l'enveloppe, en particulier sur la carcasse 19.
L'écoulement de l'air de refroidissement est indiqué par des flèches.
Les pales de ventilateur 23 aspirent l'air par l'ouver- ture 25 de la coiffe et provoquent un écoulement extérieur en subs- tance en lame mince, cet écoulement étant dévié par la courbure de la coiffe et du passage 27. Une partie de l'air ainsi rabattu passe par les ouvertures 1 et constitue un courant cylindrique axial 4 à l'intérieur de l'enveloppe. Une autre partie de l'air rabattu constitue un courant cylindrique qui encercle l'enveloppe de la machine. Comme ce courant extérieur passe par les ouvertures 7 à l'extrémité gauche de la machine, il provoque un effet de succion qui stimule l'écoulement d'air axial à l'intérieur de l'enveloppe, tandis qu'il aspire aussi l'air qui est entré par les ouverture :
9.et le force à contourner la chicane 8.
Dans le cas considéré, ;' des passages.axiaux 5, 6 dans le rotor et le stator de la machine prennent une partie du courant axial interne de la machine et res forcent l'effet de refroidissement de celui-ci. Les pales 10, 15 se trouvant aux extrémités du rotor de la machine stimulent un u- vement de l'air de refroidissement aux extrémités de la machine à l'intérieur de l'enveloppe comme l'indiquent les flèches a, c. de façon semblable, le jeu de pales 24 tourné vers le capot d'ex- mité 20 stimule la circulation d'air suivant la floche b à l'exté- rieur de l'enveloppe.
<Desc/Clms Page number 5>
Dans une forme d'exécution simplifiée représentée à la fig. 2, le ventilateur de rotor 22 porte un seul jeu de pales 23 sur la face tournée vers la coiffe 13. Dans ce cas, le capot d'ex- trémité 20 est percé d'un seul groupe d'ouvertures de ventilation
1 à hauteur de sa partie tronconique. L'autre extrémité de la ma- chine correspond à ce qui a été représenté à la fig. 1. L'écoule- ment de l'air de refroidissement indiqué par les flèches comprend à nouveau un courant axial 4 traversant la machine et un autre courant axial passant à l'extérieur de l'enveloppe, ainsi qu'un genre d'écoulement toroldal se dirigeant d'abord radialement vers l'intérieur et ensuite vers l'extérieur comme le montrent les flèches c près du capot d'extrémité 20.
Sur la fig. 3, le palier 32 de la machine peut être monté dans une coiffe 11 au lieu d'être monté dans le capot d'ex- trémité 20 comme sur la fige 1. Dans ce cas, l'extrémité droite de l'enveloppe de la machine peut être constituée simplement par une cloison 12 percée d'ouvertures 1 et 2 disposées sur des cercles de diamètre différents afin de provoquer un écoulement d'air comme indiqué par les flèches .et semblable à celui produit dans la forme d'exécution de la fig. 1. Le ventilateur de rotor 22 porte deux jeux de pales 23, 24, comme représenté à la fig. 1.
La fige 4 desdessins représente des modifications relatives à un capot d'extrémité 21a à l'extrémité gauche de la machine. La partie inférieure de la fig. A metre deux groupes d'ouvertures portant les références respectives 7 et 9 disposées sur des cercles concentriques à hauteur d'une partie plane du capot.
La partie supérieure de la fig. 4 montre un grcupe d'ouvertures 9 disposées sur un cercle à hauteur de la partie plane du capota et un groupe d-ouvertures 7a constituant une admission d'air située à une plus grande distance de l'arbre 17 que les ouvertures 9.
L'admission d'air 7a est constituée ici entre le bord extérieur d'une carcasse cylindrique 19 de la machine et une partie 4'est:'- mité cylindrique ou tronconique 21a' du capot d'extrémité de la machine 21a.
<Desc/Clms Page number 6>
EMI6.1
Dens une aufire cdid,,on représentée sur la fig. 5, on utilise un capot d'extrémité 21a semblable à celui de la fig. 4, :1r.a:..s en coxbinaison avec une cr.d.c"1e ts, La forme tronconique et le rôle de cette chicane correspondent à ceux de la chicanes rcprér#*:t4# sur la fig. 1.
L".::xt:-t=itf do la machine sa..ns coiffe ni ventilateur peut e-necyp strie ioiifliée en. omettant les ouvertures 9 dans le i;rto4 '6trit 21a, ce=...e représente dans la partie supérieure :le la. fig. Dans ce cas, on peut caxy3twtuer une chicane !:Sa consis- =rr;, bzz un 1>éàrient ou r ::..c;:r c.w en s' ,:.nce plane dirigé vers ".'l1j.'it;;ijr à j)"..'tir du bord circulaire dCfa. carcasse cylindrique \ no 3a machixia, afin de diriger l'air de refroidissement radiale 61 Ters 1?lLtlrieur et ensuite rad1aloeient vers 1$extéieur, cC:"2r.e les flèches l'ind1Cuc:;.
EMI6.2
La fig. 7 représente une forme d'exécution comportant
EMI6.3
un ensemble coiffe et ventilateur à chaque extrémité de la machine. r"'rs ce cas, UIl!,;: coiffe 31a et un ventilateur 22a se trouvent à
EMI6.4
lxtréElité gauche du cotcu-c- correspondant à la coiffe 13 et au â',..al-:'r3r : de l'e:x:t,l"6..l1t droite du moteur, les deux ensem- . (::.i- corespcn.3t a. l'éA5c±nblé reri4Je:nt4. sur la fig. 1. L'arbre 1? ;;1-:>':' .-se ';r.dnter..;;;f.':' :'.1, coiffe gauche .3a, et l'ouverture 25a de '.il coiffe encercla . bre. Il est évident que la coiffe et le J :':.:1\'...i.:. ';'::\'!J, si trouvant, a l'extrénité gauche du moteur peuvent êt.j .sI-a.=a.ses , ceux repr'.n.tes sur les fig. 2 ou 3.
,a:4.'cn ait décrit, et représenté des formes dpexécui;-6 -ß es {le 1'ìvéntiun, il va de soi que des modifications . - : ' ; : "1'-:' apportée? sains fortir du cadre de la présente in- :'I;',, 1;<. X .i les fig. 4 ec 5, la moitié inférieure de la t'orme
EMI6.5
ex,aaion correspondante diffère de la moitié supérieure, mais
EMI6.6
il est évident que les deux parties pourraient être semblables à
EMI6.7
,'ef:;; de x&pùi±1?r la fabrication et ceci sans changement notab,'&, f l'effet de refroiiisser'.ent.
<Desc / Clms Page number 1>
Improvements in or relative? to ventilated dynamo-electric machines.
The present invention relates to ventilated dynamo-electric machines and has for bré to provide an improvement to obtain, a simple and economical construction of a relatively low weight and a relatively small volume, a cooling effect which can be achieved. compared favorably with that obtained in conventional machines of the battleship-ventilated type or of the battleship-hermetic type,
According to the invention, a dynamo-electric machine comprises a casing and at least, at one end of this casing, no cover and a fan rotor mounted on a shaft of the machine so as to rotate between the cover and the casing. ,
openings being made in the cap and in the casing so as to direct part of the volume of air accelerated by the
<Desc / Clms Page number 2>
fan along the outer surface of the casing, while another part of: this volume of air is directed inside the casing.
Air inlets can be provided at both ends of the machine casing, and fan blades mounted at the ends of the machine rotor can stimulate the circulation of cooling air.
The rotor or stator of the machine, or both, may have ducts for circulating air parallel to the axis of the. machine, and the heat dissipation through the casing can be reinforced with ribs or cooling fins.
Two groups of ventilation openings can be arranged in concentric circles of different diameters in order to stimulate a local air flow in toroidal form. A centrifugal type fan can carry two groups of blades on both sides of a platen, the first group mainly causing air to flow parallel to the axis of the machine while the other group causes air to flow. toric air. the air inlets in the cover and those in the envelope are preferably located
relative to the ends of the blades so as to cause an external radial flow on both sides. of the fan rotor plate between the fairing and the casing of the machine while inside the casing air flows from the group of openings on the large ameter circle to the other group of openings so as to complete toroidal.
Two groups of ventilation openings can also be provided on two circles of different diameters at the other end of the machine casing, and baffles provided inside the casing may be used to direct the flow of the machine. the cooling af-.
The invention will be described in more detail below with reference to the accompanying drawings, in which:
<Desc / Clms Page number 3>
EMI3.1
fig. 1 shows schematically and 'by way of example a longitudinal section of a machine according to the invention' - ', while FIGS. 2 to 7 show modifications.
In fig. 1, a rotor 16 carry, for example, a
EMI3.2
winding 4 squirrel cage, is mounted on a tree). '{: t: l1.d. that a stator 1c is mounted in the frame 19 of a dynam-electric machine. End covers 20, 21 are attached to the carcass 19 so as to constitute with it the envelope of the
EMI3.3
machine., while bearings 32, 33. are provided pmz'r shaft 17 of the rotor. A cap 13 is attached (eg by Û 7i; as shown in fis. 3) at the right end of 1 + tn.Jeàoppz, of the machine. A fan 3 with a flat rotor 22 is mounted on the shaft 17 between the end cover 20 and the cover 13.
The fan is of the radial flow type or of the centrifugal type. In the embodiment shown in
EMI3.4
fig. the fan is double-acting because it carries n set of blades 23 on the face of the plate, the rotor 22 tou: r11a Vt; 1 '\ i 1s cover and, a second set of blades 24 mounted' on: : ..:,: "The face of the plate 22 facing the end cover 20. The" <the head 1 is pierced with an annular opening 25 concentric with respect to
EMI3.5
tree 17.
The end cover 20 has a row 1ntL: 3r. of openings 2 arranged on a circle of small diameter at the top.
EMI3.6
tor of a substantially flat part of the cover, while: e1u1 -et: comprises a row of outer openings 1 arranged on 't .: circle of larger diameter at the height of the part 1 "shortened d ..
- end cover from 1àçQ [l 'to const1tuEtr a zcne plus oj m01l'1S t.rc; 1.cor .: 1 .... that forming an obtuse angle with the aforementioned flat part of the end cover. A passage 27 of annular cross section is formed between the end of the curved cap 13, so as to constitute a virtually cylindrical and concentric zone with respect to the shaft 17, and the envelope of the machine. This passage located at the height of the cover can be defined either by the carcass 19 itself as indicated in the upper part of the figu'e or by the end cover 20 as shown in the lower part of FIG. 1.
The end cover 21 constitutes
<Desc / Clms Page number 4>
killing the left end of the casing has a row of outer openings 7 arranged on a large diameter circle and a row of inner apertures 9 arranged on a smaller diameter circle, the arrangement being similar to that openings 1 and 2 of the end cover 20. A baffle 8 of frustoconical shape starts from the end cover 21 and is directed inwardly in the direction of the rotor 16. The fan blades
10, 15 protrude from the two planar ends of the rotor 16 of the machine.
Cooling ribs or fins 14 are shown at the top of FIG. 1, on the outer surface of the casing, in particular on the carcass 19.
The flow of cooling air is indicated by arrows.
The fan blades 23 draw air through the opening 25 in the shroud and cause an outward flow of a thin sheet substance, this flow being deflected by the curvature of the shroud and passage 27. A portion of the air thus turned back passes through the openings 1 and constitutes an axial cylindrical stream 4 inside the envelope. Another part of the returned air forms a cylindrical stream which encircles the envelope of the machine. As this external current passes through the openings 7 at the left end of the machine, it causes a suction effect which stimulates the axial air flow inside the casing, while it also sucks the air which entered through the openings:
9.and forces him to go around the chicane 8.
In the case considered,; ' axial passages 5, 6 in the rotor and the stator of the machine take a part of the internal axial current of the machine and reinforce the cooling effect thereof. The blades 10, 15 at the ends of the rotor of the machine stimulate cooling air to the ends of the machine into the interior of the casing as indicated by arrows a, c. similarly, the set of blades 24 facing the end cover 20 stimulates the flow of air along the arrow b out of the casing.
<Desc / Clms Page number 5>
In a simplified embodiment shown in FIG. 2, the rotor fan 22 carries a single set of blades 23 on the side facing the cover 13. In this case, the end cover 20 is pierced with a single group of ventilation openings.
1 at the height of its tapered part. The other end of the machine corresponds to what has been shown in FIG. 1. The flow of cooling air indicated by the arrows again includes an axial flow 4 through the machine and another axial flow passing outside the casing, as well as a kind of flow. toroldal running first radially inward and then outward as shown by arrows c near end cover 20.
In fig. 3, the bearing 32 of the machine can be mounted in a cover 11 instead of being mounted in the end cover 20 as on pin 1. In this case, the right end of the housing of the The machine can be constituted simply by a partition 12 pierced with openings 1 and 2 arranged on circles of different diameter in order to cause an air flow as indicated by the arrows. and similar to that produced in the embodiment of the machine. fig. 1. The rotor fan 22 carries two sets of blades 23, 24, as shown in FIG. 1.
Fig 4 of the drawings represents modifications relating to an end cover 21a at the left end of the machine. The lower part of fig. A meter two groups of openings bearing the respective references 7 and 9 arranged on concentric circles at the height of a flat part of the cover.
The upper part of fig. 4 shows a group of openings 9 arranged in a circle at the level of the flat part of the hood and a group of openings 7a constituting an air intake located at a greater distance from the shaft 17 than the openings 9.
The air intake 7a is formed here between the outer edge of a cylindrical carcass 19 of the machine and a part 4 ′: '- cylindrical or frustoconical block 21a' of the end cover of the machine 21a.
<Desc / Clms Page number 6>
EMI6.1
In an aufire cdid, one represented in fig. 5, an end cover 21a similar to that of FIG. 4,: 1r.a: .. s in conjunction with a cr.d.c "1e ts, The frustoconical shape and the role of this baffle correspond to those of the baffles rcprér # *: t4 # in fig. 1.
L ". :: xt: -t = itf do the machine without cover or fan can e-necyp ioiiflié streak by. Omitting the openings 9 in the i; rto4 '6trit 21a, this = ... e represents in the upper part: the la. fig. In this case, we can caxy3twtuer a baffle!: Sa consist- = rr ;, bzz un 1> éàrient or r :: .. c;: r cw en s',:. nce plane directed towards ".'l1j.'it ;; ijr to j)" .. 'shot from the circular edge dCfa. cylindrical carcass \ no 3a machixia, in order to direct the radial cooling air 61 Ters 1 to the front and then to the rad1aloeient towards 1 $ exterior, cC: "2r.e the arrows ind1Cuc:;.
EMI6.2
Fig. 7 shows an embodiment comprising
EMI6.3
a cover and fan assembly at each end of the machine. r "'rs this case, UIl!,;: cover 31a and a fan 22a are located at
EMI6.4
The left end of the cotcu-c- corresponding to the fairing 13 and to the â ', .. al -:' r3r: of the e: x: t, the 6..l1t right of the engine, the two together ( ::. i- corespcn.3t a. éA5c ± nblé reri4Je: nt4. on fig. 1. Tree 1? ;; 1 -:> ':'.-se '; r.dnter ..; ;; f. ':': '. 1, left cap .3a, and the opening 25a of'. he cap encircles. bre. It is evident that the cap and the J: ':.: 1 \' .. .i.:. ';' :: \ '! J, if found, at the left end of the motor can be.j .sI-a. = a.ses, those shown in fig. 2 or 3.
, a: 4.'cn has described, and represented forms of execution; -6 -ß are the 1'ìììun, it goes without saying that modifications. -: '; : "1'-: 'brought? Sound fortress from the frame of this in-:' I; ',, 1; <. X .i fig. 4 ec 5, lower half of elm
EMI6.5
ex, corresponding aaion differs from the upper half, but
EMI6.6
it is obvious that the two parts could be similar to
EMI6.7
, 'ef: ;; of x & pùi ± 1? r the manufacture and this without noticeable change, '&, f the effect of cooling.