CH625647A5 - - Google Patents

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CH625647A5
CH625647A5 CH809878A CH809878A CH625647A5 CH 625647 A5 CH625647 A5 CH 625647A5 CH 809878 A CH809878 A CH 809878A CH 809878 A CH809878 A CH 809878A CH 625647 A5 CH625647 A5 CH 625647A5
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Aerospatiale
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Description

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REVENDICATIONS que cela s'avère nécessaire avec l'apparition de phénomènes liés
1. Corps tournant suspendu magnétiquement comportant aux vitesses critiques par exemple.
deux paliers magnétiques radiaux passifs (3), deux appuis de Or, et bien que tous ces moyens se trouvent isolément dé
secours (6,6', 6", 7), un palier magnétique axial actif (5), un crits dans diverses brevets français on constate que la spécificité moteur d'entraînement (8', 8"), un détecteur de vitesse axiale 5 desdits moyens ne permet pas d'en étendre l'application à l'en-(Q\ 9"), et un détecteur pour commutation du moteur (10', semble des corps tournants présentement concernés.
10"), caractérisé en ce que tous les organes constitutifs sont D'une façon plus particulière, on rappellera très succincte-
positionnés en extrémités axiales (X, X') pour libérer une zone ment que parmi les brevets français susmentionnés:
centrale axiale. Le brevet no. 2 257 077 décrit un volant d'inertie pour sa-
2. Corps tournant suspendu magnétiquement selon la reven- 10 tellite comportant, d'une part, deux paliers magnétiques radiale-dication 1, dans lequel, en configuration volant d'inertie, la zone ment passifs avec des aimants à flux axial et axialement actifs centrale contient une masse périphérique (a) en appui externe avec un champ magnétique d'entrefer radial et asservissement à constituant l'inertie de la partie tournante. un détecteur de vitesse axiale et, d'autre part, deux amortisseurs
3. Corps tournant suspendu magnétiquement selon la reven- à courants de Foucault ainsi qu'un moyen particulier d'assujet-dication 1, dans lequel, en configuration volant d'inertie, la zone 15 tissement de la jante au rotor, par bobinage dit en «cycloprofil» centrale contient une masse périphérique (b) en appui interne et un pivot de secours ;
constituant l'inertie de la partie tournante. Le certificat d'addition no 2 294 430 décrit une variante de
4. Corps tournant suspendu magnétiquement selon la reven- palier magnétique axialement actif avec champ magnétique dication 1, dans lequel, suivant une variante en configuration d'entrefer axial et asservissement à un détecteur de vitesse volant d'inertie, la zone centrale contient une masse périphéri- 20 axiale, ainsi que des paliers de secours ;
que (c) constituant l'inertie de la partie tournante, un appui Le brevet no 2 050 284 décrit un type de moteur électro-
subcirculaire sur des voiles (d). magnétique à spires axiales actives et couronne d'aimants per-
5. Corps tournant suspendu magnétiquement selon la reven- manents avec détecteurs de commutation ;
dication 1, dans lequel, en configuration centrifugation, la zone Le brevet no 2 082 274 décrit un type de rotor comportant centrale contient une enceinte tournante (e) à l'intérieur d'une 25 des voiles radiaux mis en précompression par un enroulement partie fixe étanche (1 b). filaire subcirculaire.
6. Corps tournant suspendu magnétiquement selon la reven- L'examen des moyens ci-dessus montre à l'évidence qu'il dication 1, dans lequel, en configuration centrifugation, la zone s'avère difficile sinon impossible d'en constituer une unité capa-centrale contient une enceinte tournante (b) à l'extérieur d'une ble de résoudre l'ensemble du problème posé par les corps tour-partie fixe (2a). 30 nants.
7. Corps tournant suspendu magnétiquement selon l'une des Au contraire, dans la solution préconisée par la présente revendications précédentes, dans lequel sont prévus, en outre, invention, tous ces mêmes moyens sont agencés selon une dispo-deux amortisseurs à courants de Foucault (4) également posi- sition nouvelle et originale permettant l'utilisation maximale de tionnés en extrémités axiales (X, X'). la partie utile centrale et, par conséquent, de résoudre l'ensem-
35 ble du problème posé par les corps tournants des deux catégo- ries dont il a été question précédemment.
Selon l'invention, le corps tournant suspendu magnétique-
Les corps qui doivent être mis en rotation rapide pour ré- ment est défini par la revendication 1. Cet agencement très pondre à certains besoins particuliers, peuvent être globalement particulier a pour effet que tout l'espace central compris entre classés en deux catégories, à savoir ceux qui mettent en œuvre 40 les zones contenant les éléments de paliers, les amortisseurs l'énergie cinétique et qui sont connus sous la dénomination gé- éventuels et le moyen d'entraînement, se trouve utilisable pour nérale de volants d'inertie, et ceux qui utilisent la vitesse de permettre l'implantation du rotor avec ses éléments particuliers,
rotation pour traiter divers fluides et dans lesquels on range les qu'il s'agisse tant d'une jante telle qu'en cycloprofil dans la con-dispositifs tournants tels que les centrifugeuses ou ultracentrifu- figuration partie rotorique externe que d'un rotor tel qu'à voile geuses, les pompes moléculaires et les turbines en général. 45 et bobinage subcirculaire dans la configuration partie rotorique
La conception technologique des ces corps diffère notable- . . , diamètre ,
ment selon que l'on considère la première ou la deuxième caté- ,nterne et <*' ?uel1ue 8011 le raPP°rt longueur du corps tour-
nant cnnsidfirfi gorie mais plusieurs points leur restent communs, notamment en ce qui concerne le rotor, les paliers et les moyens d'entraîne- Les caractéristiques, avantages et particularités de l'inven-
ment. 50 tion ressortiront de la description qui en est donnée ci-après en
C'est ainsi que les corps de la première catégorie ont généra- référence au dessin annexé.
lement mais non exclusivement leur partie statorique à l'inté- La figure unique de ce dessin est un schéma explicatif com-
rieur et leur partie rotorique à l'extérieur de manière à pouvoir posite du corps tournant découpé suivant deux axes orthogo-concentrer sur la jante externe le maximum de masse utile. naux, l'un vertical XX' et l'autre horizontal YY\ en quatre par-
Ceux de deuxième catégorie ont par contre généralement 55 ties, à savoir: une partie de gauche A et une partie de droite B, mais non exclusivement leur partie statorique externe et leur chacune des parties A et B étant elle-même, découpee en une partie rotorique interne de manière à pouvoir rendre l'ensemble partie inférieure I et en une partie supérieure II.
aisément étanche et/ou pour assurer une protection mécanique Les différentes combinaisons de moyens possibles apparais-
en cas de rupture accidentelle du rotor. sent clairement à la lecture de la figure.
Il est important de noter que tous ces corps tournants possè- 60 C'est ainsi que:
dent en commun: 1. Une combinaison du type AI conduit aux volants d'inertie
Des moyens magnétiques constituant des paliers radiale- dans lesquels la masse externe est incluse dans un volume a ment passifs et axialement actifs ; extérieur a la paroi 1 a ;
Un moyen d'entraînement électromagnétique particulier ne 2. Une combinaison du type AII conduit:
produisant pas d'interaction radiale avec lesdits paliers en mini- 65 soit aux volants d'inertie dans lesquels la masse est incluse misant les pertes par hystérésis et courants de Foucalt ; dans un volume b et en appui contre la paraoi externe 1 a ;
Des moyens d'élaboration du rotor pour résister à la force soit aux dispositifs centrifuges dans lesquels le volume b est centrifuge et éventuellement des moyens d'amortissement lors- utilisable;
3
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3. Une combinaison du type BI conduit;
soit aux volants d'inertie dans lesquels la masse est incluse dans un volume c et en appui subcirculaire sur les voiles d et dans lesquels est prévue un carter étanche de sécurité lb;
soit aux dispositifs centrifuges dans lesquels une paroi est incluse dans un volume c et en appui subcirculaire étanche sur les voiles d et dans lesquels est prévu un carter étanche de sécurité 1 b ;
4. Une combinaison du type BIT conduit:
soit aux volants d'inertie dans lesquels la masse est incluse dans un volume e et en appui sur la paroi 2b' et dans lesquels est prévu un carter étanche de sécurité lb;
soit aux dispositifs centrifuges dans lesquels le volume e est utilisable et danç lesquels est prévu un carter étanche de sécurité lb.
Il apparaît que quel que soit le type de combinaison considéré ci-dessus, tous les corps tournants ont en commun la disposition particulière vers les extrémités axiales X ou X': des dispositifs de suspension magnétique; des moyens d'entraînement et d'amortissement éventuels; et des paliers de secours, afin de rendre totalement utilisable la partie centrale du corps tournant et ce, pour n'importe quel rapport longueur/diamètre envisagé.
Les corps tournants en rotation autour de l'axe XX' concernés possèdent une partie rotorique externe la et une partie statorique interne 2a dans les deux configurations A, une partie rotorique interne 2b et une partie statorique externe lb dans les configurations B, étant à noter que celles-ci peuvent comporter en outre et en variante, soit une formule à paroi externe 2b' (combinaison du type BII), soit une formule à voiles d et bobinage subcirculaire 2b" (combinaison du type BI).
Sur la figure:
La référence 3 désigne les deux paliers magnétiques radiaux passifs du type décrit dans le brevet 2 257 077;
La référence 4 désigne les deux amortisseurs à courants de Foucault du type décrit dans le même brevet 2 257 077, qui sont éventuellement utilisés pour agir sur certains phénomènes liés au passage des vitesses critiques.
La référence 5 désigne le palier magnétique axial actif du type décrit dans le brevet 2 294 430 ;
Les références 6 et 6' désignent le palier de secours dans le cas du stator interne des configurations AI et AU, et la référence 6" désigne le palier de secours dans le cas du stator externe de la configuration BII. Ces paliers sont du type décrit 5 dans le brevet no 2 294 430 ;
La référence 7 désigne le pivot de secours dans le cas du stator externe de la configuration BI. Ce pivot est du type décrit dans le brevet no 2 294 430;
La référence 8' désigne le moteur dans le cas du stator in-îo terne de la configuration Ail et la référence 8" désigne le moteur dans le cas du stator externe de la configuration BII.
Ces moteurs sont du type décrit dans le brevet no 2 050 284.
La référence 9' désigne le détecteur de vitesse axiale dans le 15 cas du stator interne de la configuration Ail et la référence 9" désigne le détecteur de vitesse axiale dans le cas du stator externe de la configuration BII. Ces détecteurs de vitesse axiale sont du type décrit dans le brevet 2 294 430.
La référence 10' désigne le détecteur pour commutation 20 moteur dans le cas du stator interne de la configuration AU et la référence 10" désigne le détecteur pour commutation moteur dans le cas du stator externe de la configuration BII. Ces détecteurs pour commutation moteur sont du type décrit dans le brevet no 2 050 284.
25 U est à noter, par ailleurs, que les moyens électroniques d'asservissement du palier axial 5, mis en oeuvre à partir des signaux du détecteur de vitesse axiale 9' ou 9" sont inclus dans un boîtier 11 ' ou 11 " tandis que les moyens électroniques de commutation-moteur du moteur destiné à agir sur la vitesse de 3o rotation du corps tournant à partir des informations reçues des détecteurs 10' et 10" ainsi que de l'extérieur sont inclus dans des boîtiers 12' ou 12".
De la sorte et par le fait de la combinaison originale des moyens utilisés, l'invention peut recevoir une application dans 35 tous les cas où une roue d'inertie ou un dispositif rotatif doivent tourner sur des paliers magnétiques des types passifs radiaux et axialement actifs avec asservissement à un détecteur de vitesse, en laissant toutefois le maximum de place disponible dans la partie centrale.
C
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