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Perfectionnements à la ventilation des machines dynamo-électriques des transformateurs et machines analogues.
La présente invention concerne la ventilation des dynamos, dos transformateurs et des machines analogues.
Dans la pratique moderne il est devenu usuel, particuliè- rement dans le cas d'alternateurs à grande vitesse et de grande
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puissance, d'employer lo système de ventilation en circuit fer-,. mé, dans lequel l'air est conduit, après son passage dans l'él- ternateur, dans des réfrigérants appropriés, le même air étant mis an circulation de façon continue dans le même circuit.
Dans les machines de grande puissance de ce genre, les conduits nécessaires sont coûteux à fabriquer et à installer par suite de leurs grandes dimensions, tandis qu'on rencontre de grandes difficultés à trouver la place pour les loger.
Le but principal de la présente invention est de surmon- ter ces difficultés.
Poursuivant ce but, la présente invention consiste .en un système de ventilation du genre indiqué, dans lequel le fluide gazeux de refroidissement s'écoule en série dans plusieurs éta- gas de la dynamo, du transformateur ou de la machine équivalen-' te, et est soumis à un refroidissement intermédiaire entre ces étages.
Dans les dessins annexés: @
La figure I montre une vue longitudinale, pour la plus grande partie en coupe, d'un alternateur refroidi conformément à la présente ..invention.
La figure 2 est, pour ce qui concerne la moitié de gaucho, une vue en bout de l'alternateur représenté à la figure I et pour ce qui concerne la moitié de droite, une coupe transversa- le par la ligne 2-2 de la figurs.I.
La figure 3 montre, en coupe longitudinale à plus gran- de échelle, une forme modifiée de la disposition d'écran déwia- t 9ur,
La figure 4 est une coupe partielle par la ligne 4-4 db la figure 3.
La figure 5 est une coupe partielle par la ligne 5-5 de la figure 3.
La figure 6 montre une forme modifiée de l'invention en coupe transversale.
Les mêmes symboles de référence sont employés sur les
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différentes figures pour désigner des pièces correspondantes.
Les flèches de la figura I montrent la direotion géné- rale de la circulation de l'air.
Dans la mise en pratiqua de l'invention suivant la for- me de réalisation représentée aux figures et s'appliquant à un alternateur à induit fixe, les réfrigérants Al à A3 sont dispo- ses dans la fondation de la machine et l'air refroidi qui en sort est amené par un passage extérieur d'admission B, dont un bouclier d'extrémité 0 de l'alternateur peut constituer une paroi, à un conduit annulaire D d'où un ventilateur F monte sur l'arbre du rotor G refoule l'air dans l'espace entre le bou- clier d'extrémité C et la paroi d'extrémité H de la dynamo.
Après avoir refroidi les enroulements d'extrémité J de l'induit, qui sont disposés dans cet espace, l'air de refroidissement pas- se par les trous K de la paroi d'extrémité dans le premier Ll d'une série de conduits annulaires Ll à L5 qui sont disposés axialement et qui varient de section transversale pour s'adap- ter à la construction de la machine et entourent des zones ou des étages correspondants Ml à M5 des sections du noyau de l'ar- mature.
Dans toute la machine; ces sections sont pourvues de passages ou de conduits NI à N5 s'étendant radialement vers l'ex térieur à partir de l'intervalle d'air 0, et également de con- duits de liaison axiaux Pl à P5, de telle faon'que l'air de refroidissement indiqué plus haut est rejoint dans la premier conduit annulaire Ll par de l'autre air de refroidissement qui a circule radialement vers l'extérieur par les conduits NI. Les deux courants d'air ainsi réunis se rendent vers le bas dans une section de réfrigérant Al en passant transversalement à l'assise ou à la fondation de la machine, ce réfrigérant étant de n'importe quelle construction normale à tubes, pourvue de la boîte ou des boîtes usuelles à eau Q.
La première secton A1 de réfrigérant s'étend axialement sur la longueur du premier et du second conduits/annulaires Ll et L2 de sorte que l'air refroidi venant du conduit Ll et obligé
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de traverser le réfrigérant par des chicanes SI arpropriées, passa ensuite dans le second conduit annulaire L2 et radialement vers l'intérieur par les passages N2 entra les sections de noyau, d'où il se rand, au moyen des passages axiaux P2 et de l'interval- le d'air, vers le troisième conduit annulaire L3, le troisième et le quatrième conduits L3 at L4 correspondant au premier et au se- cond et étant de même pourvus d'une section de réfrigérant A2 avec des chicanes S2,
placée dans la fondation de la machine.
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Fiiialeriiant) dans l'exemple particulier de l'invention qui est décrit, l'air refroidi passe de la seconde section de réfrigérant A2 au cinquième et dernier étage m5 de sections de noyau, et de là au moyen du conduit annulaire correspondant L5 da.ns une section finale de réfrigérant A3 disposée longitudina-. lèvent à côté de celles décrites plus haut. De cette section da réfrigérant, l'air refroidi se rend dans le passage d'admission
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B décrit plus haut pour r8CO':gn09r le circuit.
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Le réfrigérant doit daus tcus les oas trB disposé da façon à emp90her quoi toute condensation superficielle se trans- porte jusque sur les enroulements tandis que les précautions
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OCl1.r;UGS tallas que le séchage do l'air de co:=iILient, l'emploi d'un r2:mt de dassioation dans la système ou d'autres moyens naloLu9s, peuvent être prises suivent 10G uesoins.
Des écrans oiroonférenti81s tels quia R p,3rtej1t <lRs sec- tiens de noyau RI, R2, situées respectivement entra les conduits
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annulaires L,1, L2 ot L3, L4 pouvant êtro prévus pour empêcher l'air de passer par l'intervalle d'air 0 sans s'acculer par les réfrigérants.
Suivant une modification préférée représentée aux figu- ras 3, 4 et 5, la dispositif d'écran consiste tout-,)fois en un
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tube T, da préférence en une matière non métallique oon#in9 du carton isolant ou de la bakelite, introduit dans le vide inté- rieur du stator, un. légal' jeu U étant laissé entre le tube T et
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le rotor 0.
Le tube T prend la forme d'un annaau : lainr comme on l'a indiqué à la figure 3 en T1, à l'endroit de la section
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de noyau RI et de même à l'endroit de la section de noyau R2, ou partout où des écrans sont nécessaires. mais en d'autres points de sa longueur. le tube T est pourvu de trous axiaux T2 et de perforations radiales T3 espacées de faon à cerrespon- dre avec les conduits N entre les sections de noyau, l'air sui- vant dans les différents conduits la direction indiquée plus haut à propos de la figure I.
Comme la montre la figure 6, les perforations longitu- dinales peuvent être remplacées par des rainures T4 s'étendant longitudinalement sur la surface extérieure du tube T, cesrai- nures concordant de préférence en largeur avec la configuration des sections M du noyau. Dans certains cas, les parois de fond des rainures peuvent être perforées comme on l'a représente en
T5.
Un semblable écran de forme tubulaire est solide et fa- aile à mettre en plaoe dans la vide du stator, de plus, par suite de sa forme et de l'absence de saillies, le rotor peut être introduit ou retiré longitudinalement sans être endommagé ni endommager le tube-écran ni le stator.
Comme on l'a décvit plus haut, la circulation sefait de préférence au moyen d'un ventilateur attaché comme on l'a indi- qué à l'arbre du rotor et disposé dans l'espace entre la bou- olier d'extrémité et la paroi d'extrémité de la dynamo, mais on peut employer des ventilateurs actionnés séparément ou bien des ventilateurs accouplés à l'arbre du rotor, tandis qu'en outre on peut faire circuler n'importe quel gaz approprié à la place d'air.
Grâce à la présente invention, au lieu de faire circuler par exemple 60.000 pieds cubes d'air par minute dans un altar- nateur avec les méthodes de refroidissement employées actuelle- ment et avec une chute de pression totale de oinq pouces d'eau, un volume d'air beaucoup moindre, s'élevant par exemple à 10.000 pieds cubes par minute) aveo une diminution résultante oonsidé- rable de la dimension des conduits nécessaires/ peut être .
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remployé avec une chute de pression totale de 22 pouces d'eua, la puissance nécessaire pour refouler l'air dans le système étant ainsi un peu moindre dans des cas comparables.
Par suite de la réduction de diffusions des grands oon- duits extérieurs, on réduit leur prix, et las frais d'établis- sement des fondations sont aussi réduits dans la forme de réa- lisation de l'invention décrite ci-dessus.
Bien qu'on ait décrit une forma do réalisation de l'in- vention en détail, il va de soi que la portée de l'invention est suffisamment large pour comprendre de nombreuses modifica- tions, pour ce qui concerne par exemple lc disposition des pas- sages effectifs de refroidissement et des réfrigérants) pourvu que l'air ou autre fluide de ventilation soit soumis à un re- froidissement intermédiaire lors de son passage dans la machi- ne.
REVENDICATIONS.
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I) - Un système de ventilation du genre indiqué, dans le- quel le fluide gazeux de refroidissement passe en séria dans plusieurs étages de la dynamo, du transformateur ou d'une machi- ne équivalente et est soumis à un refroidissement intermédiai- re entre ces étages, en substance comme décrit ci-dessus.