La présente invention concerne une carcasse en tôle métallique nervurée pour machines électriques tournantes, dont la partie incurvée est une t8le d'acier cintrée sur laquelle des nervures de refroidissement sont formées par des plis comprimés de ladite tôle
Des conceptions connues de carcasses en tôle métallique nervurée pour machines lectrlques tournantes présentent certains inconvénients techniques. Une carcasse formée par une tôle métallique cintrée lisse et des nervures soudées nécessite un soudage très laborieux et très motteux de nervures, du fait que les soudures doivent garantir une transmission suffisante de chaleur entre la partie cintrée de la carcasse et les nervures de refroidissement.Le type de carcasse en tôle métallique comportant des nervures creuses pour une circulation interne de réfrigérant convient seulement pour des machines de grandes dimensions car, dans des machines de petites dimensions, il n'existe pas dans le rotor un espace suffisant pour des conduits axiaux de refroidissement et en conséquence on ne peut pas former un circuit de refroidissement interne dans de telles machines
Des carcasses en tôle d'acier comportant des nervures formées par ondulation de la partie cintrée de la carcasse sont très élastiques, le contact entre la carcasse et le corps feuilleté du stator est insuffisant et il est necessai re de souder le corps feuilleté de stator sur la carcasse pour assurer une transmission suffisante de chaleur du stator dans la carcasse.Une solution favorable à la fois du point de vue de la résistance mécanique et du point de vue de la fabrication est constituée par une carcasse dont la partie incurvée est constituée par une tôle d'acier cintrée dans laquelle des nervures de refroidissement sont formées par des plis comprimés de ladite tôle. Pendant le cintrage de la tôle métallique, la matière située aux extrémités des nervures est raidie, de sorte que, après le cintrage de la partie incurvée de la carcasse, le rayon des petites parties se trouvant entre les nervures est considérablement plus petit que le rayon intérieur de la carcasse. cette différence qui ne peut pas être éliminée mQme en utilisant un gabarit0 provoque une altération. de la transmission de chaleur entre la partie incurvée de la carcasse et le corps feuilleté du stator.The present invention relates to a carcass of ribbed metal sheet for rotating electrical machines, the curved part of which is a bent steel sheet on which cooling ribs are formed by compressed folds of said sheet.
Known designs of ribbed sheet metal carcasses for rotary electrical machines have certain technical drawbacks. A carcass formed by a smooth curved metal sheet and welded ribs requires very laborious and very lumpy welding of ribs, since the welds must guarantee a sufficient transmission of heat between the curved part of the carcass and the cooling ribs. type of metal sheet carcass with hollow ribs for internal coolant circulation suitable only for large machines because in small machines there is not enough space in the rotor for axial cooling ducts and therefore we cannot form an internal cooling circuit in such machines
Steel sheet carcasses having ribs formed by waving the curved part of the carcass are very elastic, contact between the carcass and the laminated stator body is insufficient and it is necessary to weld the laminated stator body to the carcass to ensure sufficient transmission of heat from the stator into the carcass. A favorable solution both from the point of view of mechanical strength and from the point of view of manufacture is constituted by a carcass whose curved part consists of a bent sheet steel in which cooling ribs are formed by compressed folds of said sheet. During the bending of the metal sheet, the material located at the ends of the ribs is stiffened, so that, after bending the curved part of the carcass, the radius of the small parts between the ribs is considerably smaller than the radius inside the carcass. this difference, which cannot be eliminated even using a template, causes an alteration. heat transmission between the curved part of the carcass and the laminated body of the stator.
En conséquence un objet de la présente invention est de remédier en partie ou en totalité à un tel inconvénient. Conformément à l'invention, la partie incurvée de la carcasse est formée par une surface prismatique comportant n faces latérales, n désignant le nombre de nervures de refroidissement placées sur des bords latéraux de ladite surface prismatique. Consequently, an object of the present invention is to remedy part or all of such a drawback. According to the invention, the curved part of the carcass is formed by a prismatic surface comprising n lateral faces, n denoting the number of cooling ribs placed on lateral edges of said prismatic surface.
Dans une carcasse dont la partie incurvée est agencée de cette manière, on obtient une zone de contact suffisamment grande entre la surface extérieure du corps feuilleté du stator et la surface intérieure de la partie incurvée du cadre pour évaeuer correctement la chaleur de l'intérieur de la machine vers la surface. Le nombre de nervures est déterminé par la taille de la machine. Le nombre optimal de nervures pour des machines ayant un diamètre intérieur de carcasse compris entre 100 mm et 150 mm est de 25 à 30 nervures. Ce nombre défini à la fois une zone de contact suffisante et une surface suffisante des nervures. Cette zone ne peut pas être augmentée par allongement de la hauteur des nervures. La rigidité de la carcasse est établie par des soudures ou par liaison.Egalement un revêtement métallique de protection de surface de la carcasse peut être utilisé pour raidir la carcasse. Pour permettre le montage des chapeaux extrêmes, les surfaces d'appui sont profilées par usinage des faces frontales de la partie incurvée de la carcasse et les chapeaux extrêmes sont fixés en position au moyen de boulons, ou bien des anneaux circulaires sont soudés sur les faces frontales et les chapeaux extr8mes sont fixés sur ces anneaux,de préférence d'une manière démontable. Un des anneaux circulaires peut être remplacé directement par un chapeau extrême soudé sur la partie incurvée de la carcasse après emmanchement du corps feuilleté de stator dans la carcasse. Pendant l'opération de soudage, le moyeu-palier de ce chapeau extrême est centré par rapport au trou de stator au moyen d'un mandrin de centrage. In a carcass whose curved part is arranged in this way, a sufficiently large contact area is obtained between the external surface of the stator laminated body and the internal surface of the curved part of the frame to properly dissipate the heat from the interior of the machine to the surface. The number of ribs is determined by the size of the machine. The optimum number of ribs for machines with an internal carcass diameter between 100 mm and 150 mm is 25 to 30 ribs. This number defines both a sufficient contact area and a sufficient surface of the ribs. This area cannot be increased by lengthening the height of the ribs. The stiffness of the carcass is established by welding or bonding, and a metal coating to protect the carcass surface can be used to stiffen the carcass. To allow the mounting of the end caps, the bearing surfaces are profiled by machining the front faces of the curved part of the carcass and the end caps are fixed in position by means of bolts, or else circular rings are welded to the faces front and the end caps are fixed to these rings, preferably in a removable manner. One of the circular rings can be replaced directly by an end cap welded to the curved part of the carcass after fitting the laminated stator body into the carcass. During the welding operation, the hub-bearing of this end cap is centered relative to the stator hole by means of a centering mandrel.
D'autres caracristlques et avantages de lglnvention seront mis an oidnce dans la suite de la description, donnée i titre dsexemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels la Figure 1 est une vue latérale en coupe partielle d'une carcasse conforme à l'invention, la Figure 2 est une vue de face de la carcasse représentée sur la flg. 1, la Figure 3 représente un détail d'une nervure raidie par une soudure, la Figure 4 représente un détail d'une nervure raidie par liaison, la Figure 5 représente la carcasse de la figure 1, pourvue de surfaces d'appui pour des chapeaux extrêmes qui sont profilées par usinage des faces frontales de la partie incurvée de la carcasse, la Figure 6 montre la carcasse représentée sur la figure 1, où un anneau circulaire est soudé, d'un côté de la carcasse, bur la face avant de la carcasse alors que de l'autre côté de cette dernière, un chapeau extrême est appliqué directement contre la carcasse, et la Figure 7 montre la carcasse de la figure 2 où il est prévu une surface prismatique comportant n faces latérales. Other characteristics and advantages of the invention will be explained in the following description, given by way of nonlimiting example, with reference to the appended drawings in which FIG. 1 is a side view in partial section of a carcass conforming to the invention. invention, Figure 2 is a front view of the carcass shown in Fig. 1, Figure 3 shows a detail of a rib stiffened by a weld, Figure 4 shows a detail of a rib stiffened by connection, Figure 5 shows the carcass of Figure 1, provided with bearing surfaces for end caps which are profiled by machining the front faces of the curved part of the carcass, Figure 6 shows the carcass shown in Figure 1, where a circular ring is welded, on one side of the carcass, bur the front face of the carcass while on the other side of the latter, an end cap is applied directly against the carcass, and Figure 7 shows the carcass of Figure 2 where there is provided a prismatic surface having n side faces.
La carcasse conforme à la présente invention comprend une partie incurvée 1 formée a d'une tôle d'acier cintrée . Les nervures de refro dissement 2 prévues sur la partie incurvée 1 sont formées par pliage de la tôle d'acier de la carcasse et ensuite par compression des plis. Conformément à l'invention, le cintrage de la tôle d'acier est réalisé d'une manière telle que la partie incurvée de la carcasse ait la forme d'un prisme comportant n faces, n étant le nombre de nervures de refroidissement 2 disposées sur les bords latéraux de la surface prismatique. Le nombre de nervures de refroidissement 2,et par conséquent également le nombre des faces de la surface prismatique, dépendent de la taille de la machine.Les nervures de refroidissement 2 sont raidies par des soudures longitudinales 3, de préférence sur la surface intérieure de la partie incurvée (1) de la carcasse, ou par liaison. Egalement la protection de surface de la carcasse, établie par un revêtement métallique, contribue b raidir les nervures de refroidissement 2. The carcass according to the present invention comprises a curved part 1 formed from a bent sheet steel. The cooling ribs 2 provided on the curved part 1 are formed by folding the steel sheet of the carcass and then by compression of the folds. According to the invention, the bending of the steel sheet is carried out in such a way that the curved part of the carcass has the shape of a prism having n faces, n being the number of cooling ribs 2 arranged on the lateral edges of the prismatic surface. The number of cooling ribs 2, and therefore also the number of faces of the prismatic surface, depends on the size of the machine. The cooling ribs 2 are stiffened by longitudinal welds 3, preferably on the inner surface of the curved part (1) of the carcass, or by connection. Also the surface protection of the carcass, established by a metallic coating, contributes to stiffen the cooling ribs 2.
Après les opérations de cintrage et de soudage, le calibrage de la carcasse est effectué à l'aide d'un gabarit, dont le diamètre est un peu plus petit que le diamètre extérieur du corps feuilleté du stator. After the bending and welding operations, the carcass is calibrated using a template, the diameter of which is slightly smaller than the outside diameter of the laminated stator body.
De cette manière, on obtient l'écart nécessaire pour l'emmanchement de ce corps. Il est également prévu des pieds 5 et un socle de boîte à bornes qui sont fixés sur la carcasse Les chapeaux extrêmes sont fixés sur des surfaces de contact formées par des épaulements usinés 8 sur le bord de la partie incurvée 1 de la carcasse au moyen de boulons ou bien les surfaces de contact sont des anneaux circulaires 9 soudés sur les faces frontales de la partie incurvée i de la carcasse. La fabrication de la machine peut être simplifiée en remplaçant un anneau circulaire 9 par un chapeau extrême 7 en tôle métallique qui est soudé, de préférence par soudage par résistance, directement sur la face frontale de la partie incurvée i de la carcasse après emmanchement du corps feuilleté du stator. Le centrage du moyeupalier de ce chapeau extrême 7 est effectué en même temps que l'opération de soudage au moyen d'un mandrin de centrage. In this way, the necessary distance is obtained for the fitting of this body. There are also feet 5 and a terminal box base which are fixed to the carcass. The end caps are fixed to contact surfaces formed by machined shoulders 8 on the edge of the curved part 1 of the carcass by means of bolts or else the contact surfaces are circular rings 9 welded to the front faces of the curved part i of the carcass. The manufacture of the machine can be simplified by replacing a circular ring 9 by an end cap 7 made of metal sheet which is welded, preferably by resistance welding, directly on the front face of the curved part i of the carcass after fitting the body. laminated stator. The centering of the hub of this end cap 7 is carried out at the same time as the welding operation by means of a centering mandrel.