CH99853A

CH99853A - Groupe électro-mécanique.

Info

Publication number: CH99853A
Authority: CH
Inventors: Anonyme Pour L'exploitation Des Procedes Maurice Leblanc-Vickers Societe
Original assignee: Leblanc Vickers Maurice Sa
Priority date: 1921-04-16
Filing date: 1922-03-09
Publication date: 1923-07-02
Also published as: FR534202A; AT98340B; GB178429A; DE411326C

Description


  Groupe     électro-Mécanique.       L'objet de l'invention est un groupe com  prenant une machine     dynamo-électrique   <B>à</B>  haute fréquence, qui peut être ou une géné  ratrice ou un moteur, et une machine méca  nique rotative<B>à</B> roue unique, qui peut être  ou un moteur tel qu'une turbine de Laval  ou une machine réceptrice tel qu'un compres  seur, les machines tournant toutes deux<B>à</B>  grande vitesse.  



  Il est caractérisé en ce que les rotors des  deux machines sont usinés     dars   <B>la</B> même  masse métallique, non percée en son centre,  et sont situés immédiatement l'un<B>à</B> côté de  l'autre, de façon<B>à</B> supprimer tout accouple  ment intermédiaire et<B>à</B> faire des deux rotors  un seul bloc indéformable et bon conducteur  de la chaleur, les rotors étant portés     it    l'une  des extrémités d'un arbre flexible.  



  Le dessin annexé, représente,<B>à</B> titre  d'exemples, deux formes d'exécution du  groupe.  



  La     fig.   <B>1</B> est une coupe verticale axiale  d'une première forme d'exécution comprenant    un moteur électrique et un compresseur de  gaz rotatif<B>à</B> roue unique;  La     fig.    2 est une élévation, avec arrache  ment partiel, de la seconde forme d'exécution  qui comprend une turbine<B>à</B> vapeur de Laval  <B>à</B> roue unique<B>à</B> injection totale et une géné  ratrice électrique.  



  La première forme d'exécution, moteur       électrique-compresseur,    peut servir<B>à</B> extraire  de     Fair    ou de la -vapeur d'une capacité où  règne une faible pression, par exemple de  l'évaporateur d'une machine frigorifique<B>à</B>  évaporation, et<B>à</B> le refouler dans un milieu       oi    i la pression est plus élevée, par exemple  dans le     eondeiiseur    de la machine frigorifique.  Elle peut aussi être utilisée pour réaliser  des évaporations, dans le vide, de solutions<B>à</B>  concentrer; elle extrait alors la vapeur pro  duite et la comprime pour la     recondenser    et  récupérer ainsi la chaleur d'évaporation.  



  Dans cette forme d'exécution     (fig.   <B>1),</B> les  rotors<B>1</B> du moteur électrique et 2 du com  presseur,     tourinant;    autour d'un axe vertical,  sont usinés dans une seule et même masse      ci acier<B>1,</B> 2, non percée en son centre; ils  ne sont donc pas réunis par un arbre de  transmission intermédiaire. La masse<B>1,</B>     _')          u-,t    cylindrique<B>à</B> sa partie supérieure<B>1</B> qui       vonstitue    le rotor du moteur et affecte<B>à</B> sa  partie inférieure 2 la forme d'une roue de  compresseur.  



       LL    rotor<B>1</B> du moteur est un induit<B>à</B>       (.R.(Ye    d'écureuil et comporte des anneaux<B>8</B>       el    des barres longitudinales     8'.,    tous coulés  directement en aluminium dans des rainures  périphériques ad     lioc    de la partie<B>1.</B> Des  rainures annulaires 14 sont ménagées dans la  portion médiane de<B>1</B> et servent<B>à</B> combattre       les    courants de     Foucault;    comme la fréquence  dans le rotor<B>1</B> est faible, la quantité de       --haleur    dégagée de<B>ce</B> fait est peu     impor-          Z,     tante.

   Le stator<B>9</B> du moteur est formé de  tôles très     minees    qui portent     Penroulement     inducteur, bipolaire de préférence, et est  maintenu par des consoles<B>10;</B> ces dernières  ont une forme générale cylindrique et sont       eonstituées    par des fils de fer très fins,     a--          par    un isolant quelconque; elles ser  vent d'écran contre les fuites magnétiques.

    La partie<B>1</B> de la, masse<B>1,</B>     -)    est placée dans  une     vluambre    étanche<B>13 à</B> l'intérieur<B>dit</B> bâti       niétallique   <B>11, 17</B> commun au moteur et au       (ompresseur.    Dans le bâti<B>11, 17,</B> un canal       ânnulaire   <B>125)</B> est pratiqué<B>à</B> proximité     jin-          inédiate    des tôles     Clu    stator<B>9;</B> il donne     pas-          sr#geî    de l'eau de refroidissement servant<B>à</B>  enlever la chaleur dégagée par     bystérisis,          e,:

  #lle-ci    est considérable en effet<B>à</B> cause de  la, fréquence élevée des variations du flux.  



  Le moteur<B>1, 9</B> est alimenté par un     al-          tc-rirateur   <B>à</B> haute fréquence que l'on fait  démarrer pour le mettre en marche.  



  La construction indiquée du rotor<B>1</B> per  <I>met</I> de lui donner une très     crande    vitesse  tangentielle, pouvant atteindre, par exemple  "00 mètres par seconde.  



  Le rotor 2 du compresseur aspire le fluide       lf)"Iizellx    par une tubulure inférieure centrale  <B>l</B>  <B>-1</B> et le refoule par ses canaux<B>5</B> dans le dif  fuseur convergent<B>6</B> où ce fluide se comprime  pour sortir en<B>7.</B>    L'arbre<B>3</B> porte<B>à</B> son extrémité inférieure  la masse<B>1,</B> 2, disposée en porte-à-faux, et  repose<B>à</B> son extrémité supérieure par     une     pièce<B>19</B> sur un épanouissement<B>18</B> d'une ro  tule<B>16;

  </B> la pièce<B>19</B> tourne sur l'épanouisse  ment<B>18</B> autour d'un axe vertical et lit ro  tule peut se mouvoir dans tous les sens dans  un logement sphérique d'un manchon<B>16'</B>  placé dans un guide cylindrique<B>17</B>     (lu        bâCi     <B>1.1.</B> Il est     #,midé    dans sa partie médiane par  un palier<B>à</B> rotule<B>15, 1.5',</B> dont le manchon       15'    est logé dans le guide<B>17.</B>     Les    deux man  chons<B>15', 161</B> sont     inaintenus   <B>à</B> la distance  voulue l'un de l'autre par un ressort<B>27</B> in  tercalé entre eux.  



  L'huile nécessaire<B>à</B> la lubrification ar  rive en 20 et est prise par la pièce<B>19</B> munie  d'ailettes et jouant le rôle de pompe centri  fuge; elle circule<B>à</B> cet effet dans les     canau--,#     <B>-1</B> de cette pièce<B>19,</B> est refoulée dans     un#-          rainure    annulaire 2L) de l'épanouissement<B>18,</B>  et passe entre cet épanouissement et<B>la.</B> pièce  <B>19</B> qui reposent ainsi     l#un-    sur l'autre par  l'intermédiaire d'une couche d'huile.

   Elle  s'écoule ensuite dans le guide<B>17</B> et arrive<B>à</B>  la rotule<B>15</B> par des canaux     '23    du manchon  <B>15'.</B> Elle s'échappe<B>à</B> la sortie de ce dernier  par un canal 24 et est finalement recueillie  dans une chambre<B>25, à</B> fond     25'    sensiblement  conique, d'où elle sort en<B>26.</B>  



  Grâce<B>à</B> la grande vitesse de la niasse  <B>1,</B> 2, le rotor<B>1</B> actionne le compresseur dont  la puissance peut être grande. Dans ces     cou-          ditions,    le couple résistant opposé<B>à la</B> rota  tion de<B>1</B> est     arand    et il serait difficile<B>de</B>  donner<B>à</B> l'arbre reliant les deux rotors<B>1, 2.</B>  supposés distincts, une flexibilité     eonvena-          ble,    sans lui donne- une grande longueur, ce  qui est un très grave inconvénient. Ici. au  contraire,     Parbre   <B>3</B> n'a aucun couple<B>à,</B> trans  mettre et peut présenter la. flexibilité voulue  sans avoir une grande longueur.  



  Au lieu de suspendre la masse<B>L</B> 2<B>à</B> l'ex  trémité inférieure libre d'un arbre flexible<B>3,</B>  on peut la faire porter -par un arbre flexible  s'appuyant<B>à</B> chacune de ses extrémités sur  des coussinets.      La génératrice de la seconde forme     cl'ex6-          cution        (fig.    2) est une machine asynchrone,  de construction identique<B>à</B> celle du moteur  <B>1, 9 de</B> la première forme d'exécution. Son  rotor<B>1</B> et le rotor 2 de la turbine<B>à,</B> vapeur  sont usinés dans une seule et même masse  d'acier<B>1,</B> 2 non percée en son centre.     La     masse<B>1,</B> 2 est portée par l'arbre flexible ver  tical, non visible<B>à</B> la     fig.    2.  



  La vapeur arrive sur les aubes<B>5</B> de la  turbine par une couronne de tuyères 4 et se  rend     a-ut        #conc1ense-ur   <B>6'.</B> Les deux rotors<B>1,</B> 2  tournent dans le vide du     condenseur,    ce     qui     est excellent     mt    point de vue rendement du  groupe, puisqu'on supprime ainsi les pertes  dues     #à    l'effet de ventilation.<B>Il</B> n'en résulte  aucun inconvénient pour le refroidissement       du    rotor<B>1</B> faisant corps avec le rotor 2 au  quel il cède très facilement sa chaleur;     celle-          ci    est enlevée par le courant de fluide.  



  La rotation du rotor<B>1,</B>     entreln6    par la  turbine<B>à</B> une vitesse supérieure<B>à</B> celle du  synchronisme, engendre, comme il est, connu,  dans les conducteurs (lu stator, des courants  qui peuvent être fournis<B>à</B> un réseau,<B>a</B> con  dition toutefois que les conducteurs     soient-          préalablement    et, convenablement excités par  des courants alternatifs.

   Suivant un procédé  connu, on excite, par exemple, la génératrice  <B>au.</B> moyen     d'un    moteur synchrone     qui        lui     fournit, le courant-,     d6watfé    nécessaire<B>à</B> son  excitation, tandis qu'il reçoit de sa, génératrice  le courant     waffé    nécessaire a, son fonctionne  ment.  



  Pour le démarrage, on lancera le moteur       syne        hrone   <B>,</B>     au        moyen        clé        son        excifatrice,        fonc-          tionnant    en moteur et alimentée à. cet effet  par<B>le</B> courant d'une batterie d'accumulateurs  que l'on rechargera ensuite en marche; on  lance en môme temps     la,    turbine, on excite<B>le</B>  moteur synchrone et on met alors la batterie  hors circuit.  



  Les courants fournis par cette machine  seront, en général, d'une fréquence élevée et  se     -prétant    mal aux emplois industriels ordi  naires. Mais on peut les transformer en cou  rant     confinu,    au moyen d'appareils tels que    les redresseurs<B>à</B> vapeur<B>de</B>     inercure,    ou les  soupapes électroniques.

Claims

REVENDICATION: Groupe comprenant une machine dynamo- électrique à haute fréquence et une machine mécanique rotativeà roue unique qui tour nent toutes deuxà grande vitesse, caraetc-,ris-- en ce que les roi-ors des deux machines sont usinés dans la même masse métallique.

non percée en son centre, et sont situés immédîa- tement l'unà côté de l'autre, clé façon Ù,'sup- primer tout accouplement intermédiaire et à faire clés deux rotors un seul bloc ind6for- mable et bon conducteur de la, chaleur, les -rotors étant portés à l'une des extrémités d'un arbre flexible.

SOUS-REVENDICATIONS: 1 Groupe selon la, revendication, caractérisé en ce que celle des parties de la masse mé tallique qui -constitue le rotor de la ma chiné électrique est cylindrique et présente des rainures périphériques qui sont -màna- gées suivant des génératrices et dans les quelles de l'aluminium a été coulé pour former les conducteurs longitudinaux d'un induit en cage d'écureuil.

2 Crroupe selon la revendication, caxactérisô en ice -que le stator dela machine électrique, fixé îî l'intérieur d'un bâti métallique com mun aux deux machines, est maintenu par des consoles qui sont constituées par des fils de fer très fins agglutinés par un iso lant et formant écran contre les fuites magnétiques. 3 -Groupé selon la revendieaiion, carati6ris# en ce que le stator de la machine électrique est refroidi par une circulation de fluide ayant lieu dans un bâti métallique com mun aux deux machines.à l'extérieur (lu stator.