Brevet FR2005310A1 — publié le 19691212

Là présente invention concerne une machine dynamo- é-lectrique possédant un rotor en fer massif et dans laquelle des quantités de chaleur très importantes, apparaissant dans le rotor, peuvent être évacuées. 5 Les rotors de certaines machines dynamo-électriques sont en fer massif. Les rotors en fer massif sont plus résistants et supportent des températures plus importantes. Cependant, dans quelques applications, par exemple les moteurs à vitesse variable fonctionnant à fréquence constante, il est très difficile d'éva-10 cuer les quantités de chaleur très importantes apparaissant dans les rotors en fer massif. Certaines conditions d'utilisation particulières font aussi apparaître des quantités de chaleur importantes . La présente invention sera mieux comprise par la des-15 cription suivante d'une forme de réalisation particulière donnée à titre d'exemple et représentée au dessin annexé dans lequel : La figure 1 est une coupe transversale partielle d'un moteur suivant la présente invention. La figure 2 représente le rotor en fer massif utilisé 20 dans le moteur représenté dans la figure 1. Dans la figure 1, une carcasse de moteur 11 entoure un stator 13. Un rotor 15 est monté sur un arbre 17 de façon à pouvoir tourner à l'intérieur du stator 13. Le rotor est constitué d'un matériau magnétisable convenable tel que le fer ou l'acier. 25 De même l'arbre est constitué par un matériau habituellement utilisé, de préférence l'acier qui possède de très bonnes caractéristiques d'aimantation. Le rotor 15 est muni de plusieurs perçages. La réalisation particulière et l'utilité de ces perçages ménagés dans le rotor 15 seront décrits ci-après. L'arbre 17 est monté sur 30 un palier 19 de façon à pouvoir tourner. Le moteur comporte un ta-chymètre 21 ainsi que des conducteurs 23 reliés à ce tachymètre. Un chapeau protecteur 25 empêche la poussière de s'introduire dans le palier 19. Un conduit de lubrification 27 sert à graisser le palier 19. Des déflecteurs d'air 21 et 29 sont prévus pour diriger 35 l'air provenant d'un ventilateur 31 vers le rotor 15. Le ventilateur 31 est fixé sur un arbre 33 provenant d'un autre moteur 35 d'entraînement du ventilateur. On remarquera que la figure 1 ne représente seulement qu'une extrémité du moteur suivant la présente invention. L'autre 40 extrémité est construite de façon classique comme c'est, le cas 69 09852 2 2005310 pour l'extrémité représentée dans la figure. Le rotor lui-même est représenté avec plus de détail dans la figare 2. De nombreux canaux cylindriques axiaux sont ménagés dans le rotor 15. Le rotor particulier représenté dans les 5 figures 1 et 2 est coulé à partir d'un alliage de fer et possède cent cinquante deux canaux longitudinaux. Chaque canal a un diamètre dë 13mm et traverse toute la longueur du rotor qui est de 210mm. Le rotor 15 possède un diamètre de 283mm. Quatre rangées de canaux A-D sont venus de fonderie dans le rotor 15. La rangée in-10 térieure A comporte trente-deux canaux dont les centres sont équi-distants et disposés sur un cercle ayant un rayon de 85mm. La seconde rangée B comporte quarante canaux dont les centres sont disposés sur un cercle ayant un rayon de 103mm, la troisième rangée C comporte quarante canaux dont les centres sont disposés sur un 15 cercle ayant un rayon de 120mm, et la quatrième rangée D comporte quarante orifices dont les centres sont disposés sur un cercle ayant un rayon de 133mm. Les canaux de la troisième rangée C sont décalés par rapport aux orifices de la seconde et de la quatrième rangées A et B de sorte qu'ils peuvent être réalisés les uns à cô-20 té des autres. Les canaux peuvent être réalisés dans le rotor par d'autres méthodes. Par exemple, ils peuvent être réalisés par perçage dans un rotor massif. Dans un rotor ainsi construit, on réalise trois cents trente six perçages ayant un diamètre de 8mm, 25 dans un rotor massif possédant un diamètre de 288mm. Dans ce cas, on ménage alors six rangées de perçages dans le rotor, les quatre rangées les plus extérieures possédant soixante perçages et les deux rangées intérieures possédant quarante huit perçages. Les différentes rangées de canaux ménagés dans le ro-30 tor 15 divisent le rotor en cinq régions E-I. Chaque région a une épaisseur de l'ordre de 13mm au moins. Ainsi, aucune région ou aucune zone constituée par plusieurs régions ne présente une section de passage suffisante pour faire circuler tout le flux dans le rotor tant que la dernière région E soit atteinte. Chacune des ré-35 gions E-I est traversée par une partie du flux. En ménageant plusieurs régions dans le rotor 15, comme décrit ci-dessus, le flux doit pénétrer jusqu'aux régions intérieures du rotor. Il existe des pertes de flux au niveau de chaque région de sorte que la chaleur provenant des pertes est distribuée dans tout le rotor 15. 40 Le rotor 15 représenté dans la figure 2 est monté dans 09852 2005310 un moteur comme représenté dans la figure 1. Le moteur d'entraînement 35 du ventilateur commence à faire tourner les palettes du ventilateur 31. Lorsque le stator 13 est alimenté, le rotor 15 tourne. Le flux d'air résultant pénètre dans le rotor 15 par l'intermédiaire des canaux. Les palettes du ventilateur 31 font circuler un courant d'air rapide dans les canaux du rotor 15. C'est ce courant d'air rapide qui refroidit le rotor. La chaleur est engendrée dans la région des canaux de sorte que cette chaleur n'a pas besoin de traverser une épaisseur importante de fer. Ainsi, il n'y a pas de de chute de température importante dans le rotor. Le rotor suivant la présente invention permet d'obtenir une excellente évacuation de chaleur. 69 09852 " 2005310 REVENDICATIONS 1. Machine dynamo-électrique comportant un stator, un rotor en fer massif, caractérisée par le fait que ce rotor comporte plusieurs trajets circonférentiels de passage du flux, ces tra- $ jets circonférentiels de flux étant séparés par au moins une zone circonférentielle de ventilation comportant des canaux, et qu'un dispositif est prévu pour refroidir ce rotor en fonte. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que chaque zone de canaux comporte plusieurs canaux 10 disposés suffisamment près l'un de l'autre pour forcer le flux à pénétrer dans le rotor en passant autour de ces canaux. 3. Dispositif suivant les revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que le dispositif de refroidissement envoie de l'air à grande vitesse dans les canaux du rotor. 15 4. Dispositif suivant la revendication:3, caractérisé par le fait que le dispositif de refroidissement est un ventilateur entraîné par un moteur. 5. Dispositif suivant les revendications 2, 3 ou 4, caractérisé par le fait que les canaux ont un diamètre égal ou in- 2 0 férieur à 13mm. 6. Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé par le fait que la distance séparant les canaux les uns des autres est inférieure à 25mm.