FR3018643A1

FR3018643A1 - Machine electrique tournante

Info

Publication number: FR3018643A1
Application number: FR1452059A
Authority: FR
Inventors: Thierry Pera; Philippe Ciciliani; Bernard Corberand
Original assignee: Moteurs Leroy Somer SAS
Current assignee: Moteurs Leroy Somer SAS
Priority date: 2014-03-12
Filing date: 2014-03-12
Publication date: 2015-09-18
Anticipated expiration: 2034-03-12
Also published as: US20170033641A1; US10298086B2; FR3018643B1; WO2015136422A1; EP3117507A1; CN204794570U

Abstract

Machine électrique tournante (1) comportant : Au moins un flasque (20) d'extrémité portant un palier (21), une carcasse (10) sur laquelle est rapporté le flasque (20) d'extrémité, cette carcasse (10) étant refroidie par un circuit de refroidissement liquide et présentant au moins deux raccords (40) communiquant avec ce circuit de refroidissement, les deux raccords permettant l'alimentation et le retour en liquide de refroidissement du flasque lorsque ce dernier est prévu pour être refroidi par une circulation du liquide de refroidissement

Description

La présente invention concerne les machines électriques tournantes à refroidissement par liquide, et plus particulièrement les moteurs électriques à refroidissement par liquide, notamment de l'eau. Selon les applications ou contraintes de conception, certaines p. es dune machine tournante peuvent nécessiter ou non un refroidissement. En particulier, dans le cas d'une carcasse comportant des paliers associés à une pivoterie, il peut être nécessaire de refroidir la pivoterie, et donc de pourvoir les paliers d'un système de refroidissement. A l'inverse, dans d'autres applications ou dans le cadre d'autres contraintes de conception, il peut être superflu d'utiliser des paliers refroidis.

Cette diversité d'applications rend difficile la construction de telles machines, ainsi que l'approvisionnement en pièces détachées inhérent à leur entretien. L'invention vise à améliorer encore les machines électrique tournantes et à réduire la diversité des pièces les constituant afin de faciliter leur maintenance et industrialisation. Elle y parvient grâce à une machine électrique tournante comportant Au moins un flasque d'extrémité portant un palier, Une carcasse sur laquelle est rapporté le flasque d'extrémité, cette carcasse étant refroidie par un circuit de refroidissement liquide, et présentant au moins deux raccords communiquant avec ce circuit de refroidissement, les deux raccords permettant l'alimentation et le retour en liquide de refroidissement du flasque lorsque ce dernier est prévu pour être refroidi par une circulation du liquide de refroidissement. La présence des deux raccords permet d'utiliser une même carcasse en combinaison avec des paliers refroidis par une circulation de liquide, ou en combinaison avec des paliers non refroidis. Cela permet une plus grande modularité et facilite grandement la fabrication, la maintenance et la gestion des pièces détachées des machines concernées. L'invention a ainsi encore pour objet une gamme d'au moins deux machines tournantes selon l'invention, les carcasses des deux machines étant identiques, au moins l'une des machines comportant un flasque refroidi par liquide et au moins une autre des machines comportant un flasque non refroidi par liquide.

L'invention a encore pour objet un procédé de fabrication d'une gamme de machines électriques tournantes selon l'invention, dans lequel on fabrique une pluralité de carcasse identiques, et l'on assemble sur chaque carcasse des paliers refroidis par liquide ou non selon les besoins ; dans le cas d'un refroidissement par liquide du palier celui-ci est connecté aux raccords de la carcasse, et dans le cas d'un non refroidissement du palier par liquide, les raccords de la carcasse sont non utilisés ou raccordés entre eux. Les deux raccords sont de préférence raccordés ensemble pour permettre la circulation du liquide de refroidissement entre eux lorsque le flasque n'a pas à être refroidi par une circulation du liquide de refroidissement. Cela peitnet de ne pas couper le circuit de circulation de liquide de la carcasse. De préférence, les deux raccords sont situés à proximité du flasque correspondant. La machine électrique selon l'invention peut comprendre deux paires de raccords, chacune pour le refroidissement d'un flasque correspondant de la machine. Dans ce cas, 10 chaque paire de raccords peut être située à proximité du flasque correspondant. La connexion entre les raccords de la carcasse et le flasque correspondant s'effectue de préférence à l'aide de conduites externes, de préférence rigides. Cela peut avantageusement faciliter l'amovibilité de ces dernières, et le changement des paliers, tout en favorisant le refroidissement du liquide au niveau des conduites. 15 La connexion entre les raccords en l'absence de refroidissement par liquide du flasque s'effectue de préférence par une pièce unique, rapportée sur la carcasse. L'utilisation d'une pièce unique permet de limiter le nombre de pièces en limitant le risque de perte d'étanchéité. La machine électrique tournante selon l'invention est de préférence un moteur. 20 Les moteurs utilisant un refroidissement par circulation de liquide, sont par exemple les moteurs utilisés dans les applications navales. La machine selon l'invention peut être un tel moteur, et le liquide de refroidissement peut alors être l'eau de mer. L'invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'un exemple non limitatif de mise en oeuvre de celle-ci, et à l'examen du dessin 25 annexé, sur lequel - La figure 1 représente un exemple de machine électrique tournante selon l'invention, comportant des paliers refroidis par une circulation de liquide de refroidissement, et - la figure 2 représente un exemple de machine électrique tournante comportant 30 la carcasse de la machine de la figure I avec des paliers Li refroidis par une circulation de liquide de refroidissement. On a représenté à la figure 1 une machine électrique tournante 1, en l'espèce moteur, comportant une carcasse 10 constituant une enceinte relativement fermée et étanche, présentant de préférence un indice de protection à l'eau 1P55 ou supérieure.

La présente invention concerne les machines électriques tournantes à refroidissement par liquide, et plus particulièrement les moteurs électriques à refroidissement par liquide, notamment de l'eau. Selon les applications ou contraintes de conception, certaines parties d'une machine tournante peuvent nécessiter ou non un refroidissement. En particulier, dans le cas d'une carcasse comportant des paliers associés à une pivoterie, il peut être nécessaire de refroidir la pivoterie, et donc de pourvoir les paliers d'un système de refroidissement. A l'inverse, dans d'autres applications ou dans le cadre d'autres contraintes de conception, il peut être superflu d'utiliser des paliers refroidis.

Cette diversité d'applications rend difficile la construction de telles machines, ainsi que l'approvisionnement en pièces détachées inhérent à leur entretien. L'invention vise à améliorer encore les machines électrique tournantes et à réduire la diversité des pièces les constituant afin de faciliter leur maintenance et industrialisation. Elle y parvient grâce à une machine électrique tournante comportant : Au moins un flasque d'extrémité portant un palier, Une carcasse sur laquelle est rapporté le flasque d'extrémité, cette carcasse étant refroidie par un circuit de refroidissement liquide, et présentant au moins deux raccords communiquant avec ce circuit de refroidissement, les deux raccords permettant l'alimentation et le retour en liquide de refroidissement du flasque lorsque ce dernier est prévu pour être refroidi par une circulation du liquide de refroidissement. La présence des deux raccords permet d'utiliser une même carcasse en combinaison avec des paliers refroidis par une circulation de liquide, ou en combinaison avec des paliers non refroidis. Cela permet une plus grande modularité et facilite grandement la fabrication, la 25 maintenance et la gestion des pièces détachées des machines concernées. L'invention a ainsi encore pour objet une gamme d'au moins deux machines tournantes selon l'invention, les carcasses des deux machines étant identiques, au moins l'une des machines comportant un flasque refroidi par liquide et au moins une autre des machines comportant un flasque non refroidi par liquide. 30 L'invention a encore pour objet un procédé de fabrication d'une gamme de machines électriques tournantes selon l'invention, dans lequel on fabrique une pluralité de carcasse identiques, et l'on assemble sur chaque carcasse des paliers refroidis par liquide ou non selon les besoins ; dans le cas d'un refroidissement par liquide du palier celui-ci est connecté aux raccords de la carcasse, et dans le cas d'un non refroidissement du palier par liquide, les raccords de la carcasse sont non utilisés ou raccordés entre eux. Les deux raccords sont de préférence raccordés ensemble pour permettre la circulation du liquide de refroidissement entre eux lorsque le flasque n'a pas à être refroidi par 5 une circulation du liquide de refroidissement. Cela permet de ne pas couper le circuit de circulation de liquide de la carcasse. De préférence, les deux raccords sont situés à proximité du flasque correspondant. La machine électrique selon l'invention peut comprendre deux paires de raccords, chacune pour le refroidissement d'un flasque correspondant de la machine. Dans ce cas, chaque 10 paire de raccords peut être située à proximité du flasque correspondant. La connexion entre les raccords de la carcasse et le flasque correspondant s'effectue de préférence à l'aide de conduites externes, de préférence rigides. Cela peut avantageusement faciliter l'amovibilité de ces dernières, et le changement des paliers, tout en favorisant le refroidissement du liquide au niveau des conduites. 15 La connexion entre les raccords en l'absence de refroidissement par liquide du flasque s'effectue de préférence par une pièce unique, rapportée sur la carcasse. L'utilisation d'une pièce unique permet de limiter le nombre de pièces tout en limitant le risque de perte d'étanchéité. La machine électrique tournante selon l'invention est de préférence un moteur. Les 20 moteurs utilisant un refroidissement par circulation de liquide, sont par exemple les moteurs utilisés dans les applications navales. La machine selon l'invention peut être un tel moteur, et le liquide de refroidissement peut alors être l'eau de mer. L'invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'un exemple non limitatif de mise en oeuvre de celle-ci, et à l'examen du dessin 25 annexé, sur lequel : - La figure 1 représente un exemple de machine électrique tournante selon l'invention, comportant des paliers refroidis par une circulation de liquide de refroidissement, et la figure 2 représente un exemple de machine électrique tournante comportant la 30 carcasse de la machine de la figure 1 avec des paliers non refroidis par une circulation de liquide de refroidissement. On a représenté à la figure 1 une machine électrique tournante 1, en l'espèce un moteur, comportant une carcasse 10 constituant une enceinte relativement fermée et étanche, présentant de préférence un indice de protection à l'eau IP55 ou supérieure.

La carcasse 10 est de forme allongée selon un. axe X, étant fermée à ses deux extrémités par des flasques 20 qui définissent un côté avant et un côté arrière. Chaque flasque 20 porte un palier 21, associé à un arbre 23 par le biais de roulements non représentés.

Le moteur est refroidi par une circulation de liquide F, par exemple de l'eau, qui provient d'une source extérieure et pénètre dans la carcasse 10 au niveau d'une entrée 31, circule dans des canaux à l'intérieur de la carcasse 10, passe au niveau de raccords 40, et repart vers l'extérieur au niveau d'une sortie 33. Dans le cas où les paliers sont refroidis par liquide, comme illustré à la figure 1, les 10 paliers comportent des raccords 41 qui sont connectés aux raccords 40 de la carcasse 10 par le biais de conduite externes 50. La circulation de liquide passe alors successivement : - par l'entrée 31, - par les canaux de la carcasse, - dans des canaux de palier par le biais des raccords 40 de la carcasse, des conduites 15 externes 50, et des raccords 41 des paliers, - dans les canaux de la carcasse par le biais des raccords 41 des paliers, des conduites externes 50 et des raccords 40 de la carcasse, et -par la sortie 33. Dans le cas où les paliers ne sont pas refroidis par liquide, comme illustré à la figure 20 2, les raccords 40 de la carcasse sont connectés entre eux par le biais d'une pièce unique 60 rapportée sur la carcasse 10, de préférence de façon étanche. De cette façon, la circulation de liquide passe par les mêmes parties de la carcasse 10 que dans le cas illustré à la figure 1. La perte de charge n'étant pas la même selon que le liquide circule à la fois dans la carcasse et dans les paliers ou uniquement dans la carcasse, on veillera à ajuster la pression en 25 entrée, si nécessaire. Dans le cas de moteurs utilisés dans des applications marines, le liquide de refroidissement est par exemple de l'eau de mer. La circulation de liquide permet de refroidir le stator. L'invention n'est pas limitée à l'exemple qui vient d'être décrit et peut notamment 30 s'appliquer à des moteurs électriques dans des applications autres que marines. Le liquide de refroidissement peut circuler en boucle fermée entre le moteur et une installation de refroidissement de ce liquide ou en variante en circuit ouvert, l'eau injectée dans le moteur étant rejetée dans l'environnement, ce qui peut être le cas par exemple d'un refroidissement avec de l'eau de mer. 35

Claims

REVENDICATIONS1. Machine électrique tournante (1) comportant : - Au moins un flasque (20) d'extrémité portant un palier (21), une carcasse (10) sur laquelle est rapporté le flasque (20) d'extrémité, cette 5 carcasse (10) étant refroidie par un circuit de refroidissement liquide et présentant au moins deux raccords (40) communiquant avec ce circuit de refroidissement, les deux raccords permettant l'alimentation et le retour en liquide de refroidissement du flasque lorsque ce dernier est prévu pour être refroidi par une circulation du liquide de refroidissement.
2. Machine selon la revendication 1, les deux raccords (40) étant raccordés 10 ensemble pour permettre la circulation du liquide de refroidissement entre eux lorsque le flasque n'a pas à être refroidi par une circulation du liquide de refroidissement.
3. Machine selon l'une des revendications précédentes, les deux raccords (40) étant situés à proximité du flasque correspondant.
4. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant 15 deux paires de raccords (40), chacune pour le refroidissement d'un flasque correspondant de la machine.
5. Machine selon la revendication précédente, chaque paire de raccords (40) étant située à proximité du flasque correspondant.
6. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, la connexion 20 entre les raccords (40) de la carcasse et le flasque s'effectuant à l'aide de conduites externes (50).
7. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, la connexion entre les raccords (40) en l'absence de refroidissement par liquide du flasque s'effectuant par une pièce unique (60) rapportée sur la carcasse. 25
8. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, constituant un moteur.
9. Gamme d'au moins deux machines électriques tournantes (1), chacune telle que définie à l'une quelconque des revendications précédentes, les carcasses des deux machines étant identiques, au moins l'une des machines comportant un flasque refroidi par liquide et au 30 moins une autre des machines comportant un flasque non refroidi par liquide.
10. Procédé de fabrication d'une gamme de machines électriques tournantes (1) telle que défmie à la revendication 9, dans lequel on fabrique une pluralité de carcasses identiques, et l'on assemble sur chaque carcasse des paliers refroidis par liquide ou non selonles besoins, dans le cas d'un refroidissement par liquide du palier celui-ci est connecté aux raccords de la carcasse, et dans le cas d'un non refroidissement du palier par liquide, les raccords de la carcasse sont non utilisés ou raccordés entre eux.