Brevet FR2126209A1 — publié le 19721006

Dans les machines électriques ventilées qui sont disposées dans des locaux pollués, et en particulier dans les moteurs de traction il se produit souvent des difficultés dues aux impuretés, telles que des poussières ou des gouttes d'eau, qui sont aspirées avec l'air de refroidissement. En conséquence, pour purifier autant que possible l'air de refroidissement avant son entrée dans l'enceinte de la machine, il est connu, par exemple d'après le brevet allemand nO 482 136, de disposer devant les ouvertures d'admission d'air de la machine une roue centrifuge éjectant les impuretés. Mais cela est onéreux, élève la perte de charge de l'air et augmente aussi la longueur axiale de la machine, de sorte que cette solution n'est pas applicable dans l'emplacement disponible, souvent très limité où est installé le moteur. Une autre solution, connue d'après le brevet suisse nO 462 309, prévoit la conception du ventilateur sous la forme d'un séparateur faisant appel aux accélérations centrifuges et de Coriolis. Cependant dans des cas très défavorables cette protection ne peut plus être suffisante. En outre, il est connu pour des moteurs électriques de traction ventilés, de placer devant les ouvertures d'admission des moteurs, qui sont montés sous le plancher des véhicules, des caissons constituant des canaux vers les parois du véhicule et captant l'air de refroidissement à cet endroit pour le dévier vers les ouvertures d'admission. Bien que, de cette façon, l'air de refroidissement soit aspiré dans une zone, qui est peut être plus propre que celle de l'environnement immédiat du moteur, on n'évite cependant pas de cette manière la pénétration des impuretés. Par ailleurs, il peut se produire dans ces canaux un freinage du courant d'air de refroidissement. La présente invention donne une autre solution du problème consistant~à éliminer dans une large mesure et le plus simplement possible de l'air de refroidissement d'une machine électrique ventilée, avant l'entrée de l'air dans ltenceinte de la machine, les corps étrangers et gouttes d'eau qulil contient.Dans une machine électrique ventilée, en particulier un moteur de traction ventilé, comportant en amont de ses ouvertures d'admission d'air un caisson destiné à capter et, le cas échéant, à dévier l'air de refroidissement, on obtient ce résultat par le fait que selon l'invention le caisson de grande section s'étend latéralement à la machine sur une partie importante de sa longueur axiale et comprend pour l'air de refroidissement de grandes ouvertures d'entrée dans sa paroi latérale du côté opposé aux ouvertures dladmission d'air de la machine, tandis que, à ltintérieur du caissonS dans la zone entre les ouvertures d'entrée et les ouvertures du caisson conduisant aux ouvertures d'admission d'air de la machine, sont disposées des tôles à arêtes vives avec à leur voisinage des orifices d'évacuation d'impuretés dans le fond du caisson. Le caisson se trouvant latéralement à la machine est donc conformé en canal d'air avec de grandes ouvertures d'entrée et une grande section, de sorte qu'elle agit d'une manière connue en soi, comme botte de dépôt en région calme. Toutefois sont prévues à l'intérieur du caisson, dans la zone entre les ouvertures d'entrée de celles-ci et les ouvertures d'admission d'air de la machine, des tôles à arêtes vives, qui sont placées sur le trajet du courant d'air. I1 se produit ainsi, derrière leur arête vive, un tourbillon qui s'établit perpendiculairement au courant d'air. Au centre du tourbillon règne une forte dépression grâce à quoi les poussières, les gouttes d'eau, et autres particules s'accumulent à cet endroit. Cependant comme dans le fond du caisson se trouvent plusieurs orifices d'évacuation, les particules accumulées en ce lieu s'échappent par gravité hors du caisson. Ainsi est assurée d'une manière simple pour l'air de refroidissement l'éli- mination des impuretés entrainées, telles que poussières ou gouttes d'eau avant quelles ne puissent pénétrer dans la machine. La mise en oeuvre de l'invention est surtout avantageuse pour les moteurs électriques de traction ventilés, qui sont disposés selon l'axe longitudinal du véhicule. Comme le caisson se place latéralement à la machine, plus particulièrement un caisson de chaque côté de la machine, l'espace libre latéralement au moteur de traction, qui ne serait pas utilisé autrement est occupé par le caisson sans que soit augmentée la longueur axiale de la machine. I1 est recommandé de choisir la hauteur des tolets a' ardues vives disposées à l'intérieur du caisson, de façon que ces tolets provoquent la turbulence désirée de l'air, sans pour autant restreindre excessivement la section de passage du débit de l'air. La hauteur de ces tôles qui peut varier d'une t8le à l'autre est comprise en général entre le quart et la moitié de la hauteur du caisson.Si l'on dispose d'une hauteur de caisson suffisante, il est conseillé en outre de déporter plusieurs tôles les unes par rapport aux autres, et de les décaler dans le sens de la hauteur. Grtce à cela, le nombre des bords libres efficaces des tôles se trouve accru, la turbulence est sensible ncnt amplifiée et la séparation des corps étrangers améliorée. Il faut encore veiller à ce que la profondeur du caisson dans la zone des tôles soit aussi grande que possible, pour que les arêtes vives qui crèent la turbulence soient aussi longues que possible. On peut obtenir ce résultat par une inclinaison des bords libres des tôles par rapport au fond du caisson, cette inclinaison pouvant etre aussi différente d'une tôle à l'autre. L'élimination des corps étrangers qui s1 accumulent au voisinage des tôles par les orifices d'évacuation du fond du caisson peut encore entre renforcée par le fait que le fond du caisson est incliné dans la direction longitudinale au moins jusqu'aux tales. Comme le caisson est fixé à la carcasse de la-machine électrique, il vibre lors du fonctionnement de la machine et par l'inclinaison du fond, les corps étrangers qui s'y déposent sont conduits vers les orifices d'évacuation. Si de cette façon le fond est incliné en montant vers les tôles et vers les ouvertures d'admission d'air, on évite également de cette manière une accumulation des corps étrangers déposés et éventuellement un bourrage entre les tôles.Dans ce qui suit, l'invention sera décrite plus en détails à l'aide-d'un exemple de réalisation et en référence aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une coupe transversale d'un caisson fixé latéralement à une machine électrique ventilée; la figure 2 est une vue latérale du caisson. Une machine électrique ventilée 1 qui est fixée dans la direction longitudinale comme moteur de traction sous le plan cher d'un tramway, possède sur sa partie frontale des ouvertures 2 pour l'admission de l'air de refroidissement. Devant ces ouvertures, est disposé un canal d'aération d'une forme correspondante, qui présente à son tour pour l'entrée de l'air de refroidissement une ouverture 4 placée latéralement, de sorte que l'air de refroidissement est ainsi amené à la machine par le cOté.Devant ces ouvertures latérales 4 est disposé un caisson 5 s'étendant latérale ment contre la machine électrique 1 presque sur toute sa longueur axiale ce caisson présentant une section relativement grande et de grandes ouvertures d'entrée 6 par lesquelles l'air de refroidissement, qui est aspiré par un ventilateur non représenté de la machine 1 s'écoule vers l'intérieur du caisson 5. Les ouvertures d'entrée 6 sont très grandes, de sorte que le caisson 5 agit tout d'abord tomme caisse de dépôt en zone calme pour l'air absorbé. Comme la machine électrique 1 se trouve sous le plancher d urse voiture de tramway donc au voisinage du sol, l'air absorbé par les ouvertures 6 est fréquemment très pollué par les poussières et les éclaboussures. Ces impuretés ne doivent pas pénétrer dans l'intérieur de la machine. Le caisson 5 placé devant les ouvertures d'aération 2 ou 4 de la machine est par conséquent conformé d'une manière particulière, de sorte que les impuretés soient séparées pour la plus grande partie de l'air de refroidissement avant que celui-ci-ne passe par l'ouverture 4. A cette fin les ouvertures entrée 6 consistent en un grand nombre d'ouvertures 7 formées de persiennes obtenues par estampages successifs de la paroi latérale du caisson, par lesquelles l'air s'infiltre dans le sens montré par une flèche.Ces ouvertu-respersimiEs sont utilisées verticalement, de telle sorte qu'elles sont relativement difficiles à franchir pour l'eau s'égouttant du plancher de la voiture ou rejaillissant du sol. De la sorte, une grande partie des gouttes dleau s'écoule déjà de la paroi latérale de la gaine 5 et ne pénètre pas avec l'air de refroidissement dans l'enceinte du caisson. Dans celle-ci l'air est d'abord dévié, tandis qu'une partie de l'eau et des particules de poussière se séparent déjà de l'air pour tomber par les orifices d'évacuation 8, pratiqués dans le plancher du caisson dans la zone des ouvertures d'entrée 6. Ensuite l'air de refroidissement rencontre plusieurs tales ici au nombre de trois, qui sont orientées perpendiculairement au débit de l'air et dont la hauteur est d'environ le tiers de la hauteur du caisson. Les tôles 9 sont déportées les unes par rapport aux autres et disposées à des hauteurs différentes de telle façon que l'air de refroidissement passe tant par dessus que pardessous la tle médiane.Cette tôle a ainsi deux bords libres 10 qui sont efficaces pour séparer les corps étrangers du courant flair. A chaque bord libre 10 de tôle 9 se produit en effet dans l'air qui circule un tourbillon qui s'établit transversalement dans le courant de refroidissement, et au centre duquel règne une forte dépression, grâce à quoi la poussière, les gouttes d'eau et autres corps étrangers contenus dans l'air de refroidissement, s'cumulent dans la zone de turbulence et se déposent sur le fond qui présente de nombreux orifices d'évacuation 11 existant à cet endroit. Par la pesanteur les corps étrangers ainsi séparés tom b#n# à travers les orifices 11 et l'air de refroidissement purifié pénetre à l'intérieur de la machine. La section et le nombre de des orifices d'évacuation sont à choisir de façon convenable La profondeur de la gaine 5 est, en outre, augmentée dans la zone de ces tôles 9, pour que la longueur des bords libres 10 soit aussi grande que possible. L'élimination des corps étrangers par les orifices 11 et 8 est encore facilitée par le fait que le caisson 5 est fixe di re@tement à la carcasse de la machine électrique, d'une manière non décrite en détail. Les vibrations qui résultent du fonctionnemen-t de la machine sont ainsi communiquées à la gaine 5, de sorte que les corps étrangers collectés sur le fond du caisson ne peuvent rester immobiles et se déplacent constamment, jusqu'à qu'ils tombent à travers de l'un des orifices d'évacuation 11 @@ 8. On peut de plas, réaliser le fond du caisson de façon qu'il soit incliné, plus particulièrement dans le sens de la marche, ce qui simplifie encore davantage la sortie des corps étrangers séparés tels que la poussière et l'eau du caisson. REVENDICATIONS 1. Machine électrique ventilée, en particulier moteur électrique de traction ventilé, comportant en amont de ses ouvertures dladmission d'air un caisson destiné à capter et le cas échéant à dévier l'air de refroidissement, caractérisée par le fait que le caisson ayant une grande section s'étend latéralement à la machine sur une partie importante de sa longueur axiale et il comprend, pour l'air de refroidissement, de grandes ouvertures d'entrée dans sa paroi latérale du côté opposé aux ouvertures d'admission d'air de la machine, et qu'à l'intérieur du caisson dans la zone entre les ouvertures d'entrée et les ouvertures du caisson qui conduisent aux ouvertures d'admission d'air de la machine, sont disposées des tales à arêtes vives avec à leur voisinage des orifices d'évacuation des impuretés dans le fond du caisson. 2. Machine électrique ventilée selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la hauteur des tôles à arêtes vives est comprise entre environ le quart et la moitié de la hauteur du caisson. 3. Machine électrique selon la revendication 1 ou 2 caractérisée par le fait que plusieurs tôles à arêtes vives sont déportées les unes par rapport aux autres avee un décalage dans le sens de la hauteur. 4. Machine électrique ventilée selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3 caractérisée par le fait que la hauteur des tales est différente. 5. Machine électrique ventilée selon la revendication 1 ou 3 caractérisée par le fait que les bords libres des tôles sont inclinés par rapport au fond du caisson. 6. Machine électrique ventilée selon la revendication 1 caractérisée par le fait que le fond du caisson est incliné en direction longitudinale au moins jusqu'aux tôles et qu'il est conformé de manière à monter vers les ouvertures d'admission d'air 2 de la machine. 7. Machine électrique ventilée selon la revendication lg caractérisée par le fait que la profondeur du caisson est la plus grande dans la zone des ttles. 8. Machine électrique ventilée selon la revendication 1 caractérisée par le fait qulil existe également dans la zone de ltouvert-ura d'entrée des orifices d'évacuatien d'impuretés dans le fond du caisson. 9. Machine électrique ventilée selon la revendication 1 ou 8 caractérisée par le fait que les ouvertures d'entrée dans la paroi latérale du caisson consistent en de persiennes établies - @@@@@@@. t