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Machine ou Groupe de Machines électriques.
Il est connu que les machines ou groupes de machines électriques peuvent être munies d'une enveloppe extérieure fermée pour être refroidies par un fluide gazeux qui circule dans cette enveloppe. Ce fluide de refroidissement circule donc en circuit fermé et doit à son tour être refroidi au moyen de radiateurs, qui peuvent en particulier avoir une forme annulaire. Ces radiateurs sont généralement disposés à l'intérieur de l'enveloppe extérieure et, dans des sys- tèmes bien connus, ils sont placés le long des surfaces de l'enveloppe, suivant la direction de l'axe de la machine.
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La présence de ces radiateurs augmente notablement les dimensions des machines qui sont refroidies en circuit fermé. Le but de 1'invention est d'améliorer la disposi- tion des radiateurs, de manière à diminuer les dimensions extérieures de la machine.
Suivant l'invention, le radiateur, dont le diamètre extérieur est environ égal au diamètre extérieur du stator de la machine, est placé de telle manière, qu'il entoure le palier qui se trouve sur un des cotés de la. machine, et le fluide de refroidissement de la machine, traverse ce radiateur suivant la direction radiale. En plaçant le radiateur à une des extrémités de la machine, à côté du palier, la longueur axiale de la machine n'est pas augmentée.
Comme d'autre part, le diamètre extérieur de l'enveloppe du radiateur de forme annulaire ne dépasse pas le diamètre extérieur du stator de la machine électrique, l'encombrement total est moins grand que dans les dispositions déjà connues.
En disposant le radiateur à une des extrémités de la machine, toute la surface extérieure - suivant la direction axiale - de la carcasse fermée de la machine, peut servir de surface de refroidissement, car elle est balayée sur toute sa longueur, par le fluide réfrigérant, avant son passage dans le radiateur. Par rapport aux machines déjà connues, où un radiateur annulaire est disposé autour du diamètre extérieur de la carcasse et traversé par le fluide de refroidissement suivant la direction axiale de la machine, la disposition proposée présente l'avantage de nécessiter un système de refroidissement d'une puissance et d'un encom- brement moindre.
L'invention est particulièrement intéressante, dans le cas des groupes.de machines du type vertical, par exemple pour les groupes-convertisseurs à moyenne fréquence. Dans
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ces convertisseurs, deux machines électriques sont montées sur un même axe vertical un moteur raccordé au réseau @ normal à courant alternate et un générateur à moyenne fréquence. Les stators de ces machines sont réunis dans une carcasse commune, et reposent sur l'assise de la machine. Les deux rotors sont montés sur un arbre commun, qui est supporté par un palier, disposé à l'extrémité supé. rieure de la machine.
Il est avantageux de placer le sys- tème de refroidissement à côté des bras-supports, c'est-à- dire du flasque du palier, flasque qui relie le palier supé. rieur au bâti du stator. Comme les bras-supports sont avanta- geusement recourbés vers le bas, la présence du radiateur placé à cet endroit, n'augmente pas la longueur de la machine.
L'invention va être expliquée en détail ci-après, au moyen des exemples de réalisation des figures 1 et 2, qui représentent des convertisseurs à moyenne fréquence.
La figura 1 représente un convertisseur à moyenne fré- quence construit de la manière conventionnelle et la figure 2 une construction réalisée suivant l'invention.
Le convertisseur à moyenne fréquence 1, représenté par la figure 1, est du aype vertical et se compose d'un moteur 2, @ qui est alimenté par le réseau à courant alternatif à basse fréquence, et du générateur 3 qui fournit un courant alter- natif à une fréquence plus élevée. Les deux machines élec- triques, qui ne sont représentées que schématiquement sur la figure, sont placées l'une au-dessus de l'autre, sur l'arbre vertical 4. Les stators du moteur 2 et du générateur
3 sont reliés entre'eux par l'enveloppe 5, et reposent sur la base de la machine, par l'intermédiaire d'amortisseurs de vibrations, non représentés.
Les rotors 16 des machines qui composent le convertisseur de fréquence, sont montés
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sur un arbre commun 4 qui est , par le palier support 6, placé à la partie supérieure du groupe, et ,.,,,,repose dans le palier inférieur 1.
Le refroidissement du convertisseur à moyenne fréquence 1 se fait par de l'air, qui circule en circuit fermé, à 'l'intérieur du bâti'du convertisseur, Le trajet suivi par l'air de refroidissement est indiqué schématiquement par des flèches. Dans la réalisation de la figure 1, l'air en ,-circulation eat divisé en deux parties, dont l'une refroi- dit le moteur 2 et l'autre le générateur 3. L'air échauffé sort par l'ouverture 8 de la carcasse 5 et pénètre dans l'enceinte annulaire 9 prévue entre la carcasse 5 et la coiffe extérieure 10 du convertisseur à moyenne fréquence.
Dans cette enceinte annulaire sont placés deux réfrigérants de forme annulaire 11 et 12, qui sont traversés par l'air à refroidir, suivant la direction axiale de la machine. L'air refroidi revient ensuite à l'intérieur de la carcasse de la machine, soit par l'ouverture 13, soit par le haut.
La figure 2 représente le même convertisseur à moyenne fréquence 1 avec son moteur 2 et son générateur 3, qui sont montés l'un au-dessus'de l'autre sur l'arbre vertical 4.
Suivant l'invention, le système de refroidissement 14 est maintenant monté au-dessus des chines électriques du convertisseur, àcôté du palier support 6, placé à la partie supérieure. Le système de refroidissement est maintenant traversé par l'air de refroidissement, suivant la direction radiale. La circulation de l'air de refroidissement à .l'intérieur du convertisseur à moyenne fréquence, est de nouveau indiquée par des flèches Après avoir refroidi les parties actives des machines électriques, l'air de refroid.3- sement sort de la carcasse 5 par les différentes ouvertures
15 et pénètre dans l'enceinte annulaire 9, prévue entre la
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coiffe extérieure 10 et la carcasse 5 des machines.
Cet espace annulaire ne sert plus ici qu'à conduire l'air de refroidissement vers le radiateur annulaire 14. Toute la @ surface extérieure de la coiffe 10 est ainsi balayée par l'air échauffe, et sert donc de surface d'échange de cha- leur avec l'extérieur. Après avoir été refroidi dans le radiateur 14, l'air revient de nouveau à l'intérie ur du convertisseur.
Le palior support supérieur 6 est relié par des bras 17 à la carcasse 5 des stators. Ces bras 17 sont recourbée .vers le bas, et leur surface d'appui sur la carcasse des stators, est la même que celle du radiateur 14. Cette dis- position du radiateur 14 n'exige donc pas une augmentation de la hauteur de la machine, par rapport au système connu représenté par la figure 1. Comme le diamètre extérieur du radiateur 14 est à peu près le môme que le diamètre exté- rieur des machines électriques du convertisseur, on réalise un gain de place important.
Le diamètre extérieur de la coiffe peut être sensiblement plus petit que celui qui est , nécessaire avec la disposition de la figure 1, car l'enceinte annulaire 9, ne sert plus ici, qu'à conduire l'air vers le radiateur 14.
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