WO1979000381A1 - Groupe moteur-generateur electrique monobloc - Google Patents

Groupe moteur-generateur electrique monobloc Download PDF

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WO1979000381A1
WO1979000381A1 PCT/FR1978/000047 FR7800047W WO7900381A1 WO 1979000381 A1 WO1979000381 A1 WO 1979000381A1 FR 7800047 W FR7800047 W FR 7800047W WO 7900381 A1 WO7900381 A1 WO 7900381A1
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PCT/FR1978/000047
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Inventor
J Champin
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J Champin
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K47/00—Dynamo-electric converters
    • H02K47/02—AC/DC converters or vice versa
    • H02K47/04—Motor/generators

Definitions

  • the present invention relates to a monobloc electric motor-generator group.
  • a rotating converter for sound or ultrasonic frequencies is also known (FR - A - 1,179,049) comprising a motor and a generator mounted in the same carcass, the motor and the generator being slid into one another so that the stator of the motor and that of the generator each form a fixed part, while between them is a rotor rotating at a speed determined by the frequency of the sector and by the number of poles of the motor.
  • This device has the disadvantage of only delivering one source of electrical energy.
  • a motor-generator device supplied with electric current (FR - A - 2,231,143) comprising a fixed central shaft on which a first part of a stator of revolution is wedged, the second part of which is integral with the internal wall of the cage, the interval between these two parts of the stator defining an annular air gap in which a rotor turns, each of the ends of which is secured to a transverse flange and capable of being driven in rotation around a fixed shaft.
  • the mounting of the rotor is complex and antimechanical, in fact it can be seen that the rotor is mounted in cantilever on a fixed axis, on the other hand the power delivered is low.
  • the electric motor and the current generator which constitute the monobloc group are arranged coaxially around a fixed central axis, inside a single carcass.
  • the ccaxial arrangement of the rotor is allowed thanks to the realization of a rotor, forming a flywheel, rotating in the stator of the electric motor and around the stator of the current generator.
  • the rotor supports two armatures arranged concentrically on either side of the cylinder heads forming the rotor.
  • the rotor of the motor-generator group in question consists of two flanges which enclose a set of concentric yokes separated by an insulating sleeve.
  • the polar masses of the motor armature are fixed on the outer cylinder head while the polar masses of the generator armature are fixed on the inner cylinder head.
  • the generator inductor, of the fixed drum type is keyed onto the central axis of the group, while the motor inductor, of the annular type, is made integral with the group casing.
  • the current is collected at a collector, the blades of which are embedded in a blade holder fixed outside the cylinder head, while the brushes in contact with the blades, are fixed on the axis around which the rotor turns.
  • the group casing is constituted by two shells supporting the ends of the fixed axis of the group and enclosing a cylindrical carcass on the wall of which the pole masses of the motor inductor are fixed.
  • the ends of the central axis 1 of the group are supported by two shells 2 and 2a which enclose a cylindrical carcass 3 to the internal wall of which the pole masses 4 of the motor inductor are fixed.
  • the shells are pierced with holes 5 ensuring the ventilation of the group.
  • the rotor of the group consists of two flanges 6 and 6a which enclose a set of concentric yokes 7 and 7a separated by an insulating sleeve 8.
  • the two flanges 6 and 6a are mounted rotating around the central axis 1 by means of bearings provided with ball bearings 11.
  • the flange 6a is extended by a multi-grooved pulley 12 to allow coupling to a machine at means of belts.
  • the rotor is equipped with a crown of blades 15 embedded in a blade holder 16 fixed outside the flange 6 of said rotor, while the brushes 17 in contact with the blades 15 are retained in the groove of a brush holder ring 18 secured to the fixed central axis 1 around which the rotor of the group rotates.
  • the wires 19 which collect the current from the collector pass through an orifice in the transverse shell 2 of the casing 3 and convey the current either to a storage battery or to a user machine.
  • the excitation current supplied by a battery or by the sector, can be conveyed to the collector by wires 19a and supply the armature 9 of the motor.
  • the monobloc electric group object of the present invention, can be used as a drive motor and / or current generator and / or converter and / or switching group.

Abstract

Groupe moteur-generateur electrique monobloc comprenant dans un seul carter un moteur electrique et un generateur de courant disposes coaxialement avec un rotor commun tournant autour d'un axe central fixe. Le rotor est constitue par deux flasques (6) (6a) enserrant un jeu de culasses concentriques (7) (7a) separees par un manchon isolant (8) intercale entre elles. L'induit (9) du moteur est fixe sur la culasse exterieure (7) du rotor et tourne a l'interieur de l'inducteur fixe (4) du moteur solidaire de la paroi interne du carter (3). L'induit (10) du generateur est fixe sur la culasse interieure (7a) du rotor et tourne autour de l'inducteur fixe (14) du generateur solidaire de l'axe central (1) du groupe.

Description

Groupe moteur-générateur électrique monobloc La présente invention a pour objet un groupe moteur-générateur électrique monobloc.
On connaît des groupes constitués par un moteur électrique accouplé à un générateur de courant continu ou alternatif. Les deux machines sont séparées ou réunies sur le même socle et manchonnées entre elles par un accouplement rigide ou élastique, ou bien les deux machines sont réunies dans une même carcasse avec un arbre unique commun portant les deux induits ou le rotor et l'induit.
On connaît par ailleurs un convertisseur tournant pour fréquences sonores ou ultrasonores (FR - A - 1.179.049) comprenant un moteur et un générateur montés dans une même carcasse, le moteur et le générateur étant glissés l'un dans l'autre de façon que le stator du moteur et celui du générateur forment chacun une partie fixe, tandis qu'entre eux se trouve un rotor tournant à une vitesse déterminée par la fréquence du secteur et par le nombre de pôles du moteur. Ce dispositif présente l'inconvénient de ne délivrer qu'une source d'énergie électrique.
On connaît également un dispositif moto-générateur alimenté en courant électrique (FR - A - 2.231.143) comprenant un arbre central fixe sur lequel est calée une première partie d'un stator de révolution dont la seconde partie est solidaire de la paroi interne de la cage, l'intervalle entre ces deux parties du stator définissant un entrefer annulaire dans lequel tourne un rotor dont chacune des extrémités est solidaire d'un flasque transversal et susceptible d'être animé en rotation autour d'un arbre fixe. Dans ce dispositif le montage du rotor est complexe et antimécanique en effet on constate que le rotor est monté en porte-à-faux sur un axe fixe, d'autre part la puissance délivrée est faible.
Selon l'invention, le moteur électrique et le générateur de courant qui constituent le groupe monobloc sont disposés coaxialement autour d'un axe central fixe, à l'intérieur d'une seule carcasse.
Selon une première caractéristique de l'invention la disposition ccaxiale du rotor est permise grâce à la réalisation d'un rotor, formant volant d'inertie, tournant dans le stator du moteur électrique et autour du stator du générateur de courant. A cet effet, le rotor supporte deux induits disposés concentriquement de part et d'autre des culasses formant le rotor.
Sous une forme de réalisation préférentielle de l'invention, le rotor du groupe moteur-générateur dont il s'agit est constitué par deux flasques qui enserrent un jeu de culasses concentriques séparées par un manchon isolant. Sur la culasse extérieure sont fixées les masses polaires de l'induit du moteur tandis que sur la culasse intérieure sont fixées les masses polaires de l'induit du générateur.
Selon une autre caractéristique de l'invention, l'inducteur du générateur, du genre à tambour fixe, est claveté sur l'axe central du groupe, tandis que l'inducteur du moteur, du genre annulaire est rendu solidaire du carter du groupe.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le courant est recueilli au niveau d'un collecteur dont les lames sont encastrées dans un porte-lames fixé à l'extérieur de la culasse du rotor, tandis que les balais en contact avec les lames, sont fixés sur l'axe autour duquel tourne le rotor.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le carter du groupe est constitué par deux coquilles supportant les extrémités de l'axe fixe du groupe et enserrant une carcasse cylindrique à la paroi de laquelle sont fixées les masses polaires de l'inducteur du moteur.
Le dessin annexé, qui est une vue en coupe schématique du groupe moteur-générateur selon l'invention, permettra de bien comprendre la description qui va suivre en s'y référant.
Les extrémités de l'axe central 1 du groupe sont supportées par deux coquilles 2 et 2a qui enserrent une carcasse cylindrique 3 à la paroi interne de laquelle sont fixées les masses polaires 4 de l'inducteur du moteur.
Les coquilles sont percées de trous 5 assurant la ventilation du groupe.
Le rotor du groupe est constitué par deux flasques 6 et 6a qui enserrent un jeu de culasses concentriques 7 et 7a séparées par un manchon isolant 8.
Sur la culasse extérieure 7 sont fixées les masses polaires 9 de l'induit du moteur, tandis que sur la culasse intérieure 7a sont fixées les masses polaires 10 de l'induit du générateur.
Les deux flasques 6 et 6a sont montés tournant autour de l'axe central 1 par l'intermédiaire de paliers munis de roulements à billes 11. Le flasque 6a est prolongé par une poulie à gorges multiples 12 pour permettre l'accouplement à une machine au moyen de courroies.
Sur l'axe central 1 sont fixées, par clavette 13, les masses polaires 14 de l'inducteur du générateur. Les deux flasques 6 et 6a associés aux culasses 7 et 7a forment un volant d'inertie.
Le rotor est équipé d'une couronne de lames 15 encastrées dans un porte-lames 16 fixé à l'extérieur du flasque 6 dudit rotor, tandis que les balais 17 en contact avec les lames 15 sont retenus dans la gorge d'un anneau portebalais 18 solidaire de l'axe central fixe 1 autour duquel tourne le rotor du groupe.
Les fils 19 qui recueillent le courant du collecteur traversent un orifice de la coquille transversale 2 du carter 3 et acheminent le courant soit à une batterie d'accumulateurs, soit à une machine utilisatrice.
Le courant d'excitation, fourni par une batterie ou par le secteur, peut être acheminé au collecteur par des fils 19a et alimenter l'induit 9 du moteur. Le groupe électrique monobloc, objet de la présente invention, peut être utilisé comme moteur d'entraînement et/ou générateur de courant et/ou groupe convertisseur et/ ou commutatrice.

Claims

REVENDICATIONS
1- Groupe moteur-générateur électrique monobloc comprenant dans un seul carter (3) fermé par des coquilles latérales (2),un moteur électrique et un générateur de courant disposés coaxialement avec un rotor commun tournant autour d'un axe central fixe (1) supporté à ses extrémités par lesdites coquilles (2) (2a), ledit rotor étant constitué par deux flasques (6) (6a) enserrant un jeu de culasses concentriques (7) (7a), caractérisé par le fait que les masses polaires (9) de l'induit du moteur sont fixées sur la culasse extérieure (7) du rotor et tournent à l'intérieur des masses polaires fixes (4) de l'inducteur du moteur solidaires de la paroi interne du carter (3), tandis que les masses polaires (10) de l'induit du générateur sont fixées sur la culasse intérieure (7a) du rotor et tournent autour des masses polaires (14) de l'inducteur du générateur clavetées sur l'axe central fixe (1) du groupe.
2- Groupe électrique suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'un manchon isolant (8) est inclus entre les deux culasses (7) (7a) du rotor.
3- Groupe électrique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les deux flasques (2) (2a) enserrant le rotor constituent un volant d'inertie et sont percés d'un jeu de lumières (5) assurant la ventilation du groupe. 4- Groupe électrique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments mobiles (15) (16) du collecteur sont fixés à l'extérieur du rotor, contre son flasque (6) tandis que les éléments fixes (17) (18) dudit collecteur sont rendus solidaires de l'axe central fixe (1) du groupe autour duquel tourne le rotor.
PCT/FR1978/000047 1977-12-13 1978-12-11 Groupe moteur-generateur electrique monobloc WO1979000381A1 (fr)

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Publication number Publication date
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