<Desc/Clms Page number 1>
Il est généralement oonnu que malgré un refroidissement @ externe forcé par air, les moteurs fermés se refroidissent plue difficilement que les moteurs ouverts. Partant, les mo%eurs fermés son% pIns 6roue que lee mo%enrs onver%s moteurs fermés sont plus gros que les moteurs ouverts de môme puissance et de même vitesse de rotation,¯et ils ont aussi un moment d'inertie plus grand.
pince, est ausei oonnn que lee mo%eurs que l'on
De plus, il est aussi connu que les moteurs que l'on met en marche et que l'on arrête souvent s'échauffent fortement vu que lors de ohaque mise en marohe une moitié de l'énergie d'alimentation est consommée pour l'accélération de la masse, tandis que l'autre moitié se présente oomme une perte sous forme de chaleur dans le bobinage du stator et dans le bobinage du rotor.
Les conditions de fonctionnement des moteurs pour l'aotionnement des treuils de bateaux sont particulièrement difficiles étant donné que par suite de leur mode de fonotion- nement il faut trop souvent les mettre en marohe et les arrêter ou freiner. On doit même les inverser environ 2500 fois en une heure. Par suite de l'air marin saturé d'humidité et de sel, il est nécessaire que les moteurs soient d'une construction fermée. En outre, eu égard aux conditions de fonctionnement, il est nécessaire que le moteur tourne à diverses vitesses de rotation.
Par oonséquent, on construit oes moteurs généralement oomme des moteurs ayant un oertain nombre de pôles pouvant être inversés par exemple aveo deux, quatre et quinze paires de pôles oorrespondant aux vitesses de rotation de synchronisation de 3000,1500 et 200 tours par minute à une fréquenoe de 50 Hz. De tels moteurs sont réalisés aveo trois bobinages dans le stator ou comme des moteurs doubles avec deux stators et deux rotors sur le même arbre.
<Desc/Clms Page number 2>
Les moteurs fermés pourvus d'un refroidissement externe force sont maintenant construits d'une façon générale de manière que dans le oarter interne fermé soit dispose un ventilateur qui provoque un courant d'air dans le dit oarter interne. Cet air se refroidit sur les surfaces, agrandies, par exemple ondulées, en circulant à oontre courant de l'air externe de refroidissement qui s'écoule sous l'action du ventilateur externe en dessous de l'enveloppe .externe du moteur.
Ce mode de refroidissement des moteurs fermés présente l'inoon- venient qu'il n'est pas suffisamment efficace 'lors de démarrages fréquents du moteur, par exemple lors de l'actionnement des treuils de bateaux.
Les moteurs qui sont spécialement oonstruits pour l'action- nement des treuils de bateaux sont aussi oonnus dans une cons- truotion dans laquelle l'empilage du stator du moteur est logé dans l'enveloppe externe qui possède sur le coté externe une surface à nervures sur laquelle passe l'air de refroidissement sous l'action du ventilateur se trouvant sous l'enveloppe externe et qui est entraîné par le moteur spécial qui est monté sur des pièces particulières en saillie sur le carter externe, de sorte que son arbre se trouve en principe perpendiculaire à l'arbre du moteur.
L'inconvénient de cette construction qui, il est vrai, provoque un refroidissement plus actif et plus efficace, consiste en ce que la chaleur doit être transmise de l'empilage du stator jusqu'à l'enveloppe à surface à nervures, de sorte qu'elle doit vainore la résistance de l'entrefer intermédiaire, et en ce que cette construction est relativement chère.
L'objet de l'invention oonoerne un tel moteur en une construction fermée qui permet un refroidissement extraordinai- rement bon et efficace du moteur, de sorte qu'on atteint aussi
<Desc/Clms Page number 3>
de plus petites dimensions. De cette façon, le moment d'inertie du moteur est aussi plus faible de manière que lors de chaque mise en marche les pertes du moteur se réduisent aussi simul- tanément.
Pour le moteur asynchrone triphasé suivant l'invention il est caractéristique que l'empilage cylindrique du stator dépasse vers l'extérieur au-delà des bagues qui sont raccordées par leurs parties moyennes sur un paquet ou empilage oylin- drique du stator et qui, aveo leurs plateaux frontaux forment le oarter de moteur, interne, fermé, et où dans la partie externe de l'empilage cylindrique du stator qui fait saillie radialement au-dessus des bagues mentionnées, sont prévus dans la direction longitudinale des canaux de refroidissement ayant - par exemple une section en forme d'un trapèze, d'un rectangle, d'une ellipse, d'un oerole, etc., à travers lesquels l'air de refroidissement circule sous l'action du ventilateur monté sous l'enveloppe du moteur.
Du fait que l'empilage du stator dépasse substantiellement! vers l'extérieur hors du oarter interne fermé et se refroidit immédiatement par l'air de refroidissement externe, qui, sous l'action du ventilateur,passe à travers les oanaux de refroi- dissement dans la direction longitudinale dans le stator même, il est obtenu un refroidissement extraordinairement efficace du moteur, ce qui rend possible l'adoption de plus faibles dimensions, et de cette façon l'obtention d'un plus faible moment d'inertie qui,de son coté,diminue à nouveau les pertes dans le moteur lors de chaque démarrage.
Quand l'empilage du stator dans la partie externe possède des oanaux de refroidissement ayant une section de forme allon- gée, par exemple en forme de reotangle, de trapè@e ou d'ellipse, le refroidisse@@nt est le plus effioaoe quand ce@ oanaux se
<Desc/Clms Page number 4>
trouvent disposés aveo leur plus grande dimensiondans le séné ; .
EMI4.1
( 11" radial de l'empilage du stator.
Le ventilateur est convenablement monté ooaxial aveo l'arbre du moteur. Il peut être soit poussé sur l'arbre du moteur ou il peut aussi avoir un moteur d'entraînement propre particulièrement dans le cas d'un moteur ayant un nombre de pôle pouvant être inversé pour obtenir un refroidissement également efficace pour toutes les vitesses du moteur.
L'empilage du stator est convenablement fixé sur l'enve- loppe cylindrique externe du moteur, par exemple au moyen de nervures radiales qui s'étendent dans les rainures longitudi- nales correspondantes sur la périphérie externe de l'empilage du stator. Dans ce cas,l'enveloppe externe doit être suffisam- ment résistante au pont de vue mécanique et alors elle cons- titue le châssis de support réel du moteur, en particulier quand le moteur est oonstruit avec une bride pour une construction additionnelle.
Vu que l'air de refroidissement doit s'éoouler effecti- vement à travers les canaux de refroidissement longitudinaux dans la partie externe de l'empilage du stator, il est néces- aaire que la périphérie cylindrique de l'empilage externe du stator ne soit que peu écartée du manteau oylindrique externe du moteur. Cet écartement doit se monter de préférence à environ 2 à 6 millimètres.
Les moteurs prévus pour un plus grand nombre de vitesses sont souvent construits comme des moteurs doubles ayant deux stators et deux rotors sur le même arbre et dans un carter commun. Dans ce cas, il est utile que les canaux de refroidis- aement longitudinaux dans la partie externe des deux empilages du stator montés coaxiaux se trouvent également placés ooaxiaux.
<Desc/Clms Page number 5>
Des exemples de réalisation d'un moteur asynchrone tri- phasé de construction fermée suivant l'invention sont décrits ci-après plus en détail en se référant aux dessine annexés dans lesquels:
La figure 1 montre une vue en coupe longitudinale d'un moteur asynchrone triphasé.
La figure 2 est une vue en coupe transversale du moteur , suivant la ligne 11-11 de la figure 1.
Les figures 3 et 5 montrent, à plus grande échelle, une vue en coupe de l'empilage du stator avec des canaux de refroi- dissement longitudinaux de différentes formes.
La figure 6 est une vue en coupe longitudinale d'un moteur asynchrone triphasé de construction double pour trois vitesses de rotation dans la réalisation avec construction additionnelle.
La figure 7 est une vue en coupe suivant VII-VII du moteur de la figure 6.
Le moteur asynchrone à cage des figures 1 et 2 possède un empilage de stator cylindrique 1 que les nervures 2, qui font saillie radialement dans les rainures axiales correspon- dantes 4 de l'empilage de stator 1 à partir de l'enveloppe cylindrique externe 3,maintiennent dans sa position correcte.
Par sa partie externe en forme de bague la, l'empilage de stator
1 s'étend vers l'extérieur au-delà de deux bagues 5 qui sont reliées à sa partie moyenne, qui forment le carter interne du moteur avec l'empilage de stator 1 lui-même et les deux couvercle frontaux 6, 6'. Dans les paliers des couvercles frontaux 6, 6' se loge l'arbre 7 sur lequel est poussé le rotor 8. Dans chaque partie la de l'empilage de stator 1, qui fait saillie radialement vers l'extérieur au-delà des bagues 5, sont prévus les canaux
<Desc/Clms Page number 6>
de refroidissement 9 s'étendant axialement qui, dans ce oas, possèdent une section en forme de trapèze allongé, presque rectangulaire, comme ceci est nettement visible par la figure 3.
Selon les figures 4 et 5, les canaux de refroidissement peuvent avoir une section transversale allongée légèrement arrondie ou une section circulaire dans deux sériés déplacées.
L'enveloppe externe 3 possède d'un coté un couvercle frontal externe 10 ayant une ouverture inférieure pour la sortie de l'air de refroidissement. Sur l'arbre 7 du moteur, en dessous du couvercle frontal externe 10 est monté le venti- lateur 12 qui aspire l'air par les canaux de refroidissement axiaux 9 prévus dans l'empilage de stator 1. De cette façon, les parties actives du moteur sont effectivement fermées oontre l'atmosphère externe et l'empilage de stator 1 sur le côté externe est directement obligé de se refroidir avec l'air de refroidissement externe.
Le moteur asynchrone suivant les figures 5 et 6 est un moteur double ayant une bride 13 pour la construction addition- nelle. Sur l'arbre 7 se trouvent deux rotors 8, 8'. Sur le stator oorrespondant l, 1', parmi lesquels le premier présente deux bobinages 14,15 pour deux vitesses de rotation tandis que le second présente un bobinage 16 ayant un grand nombre de pôles pour la troisième vitesse de rotation très faible, sont raooordéea dans leurs parties,moyennes des bagues oylindriques 5, 5' qui, aveo les empilages de stator 1, 1' et aveo les couvercles frontaux 6, aveo la bride 13 et le deuxième couvercle frontal 6', forment ensemble le oarter interne fermé du moteur.
Sur l'arbre 7 est,de plus.disposé le dispositif de freinage électromagnétique 17 de construction connue, qui freine le moteur après ooupure de l'alimentation. Les empilages de stator
<Desc/Clms Page number 7>
1, 1' s'étendent radialement vers l'extérieur au-delà des bagues cylindriques 5, 5' du carter interne à peu près jusqu'au manteau oylindrique externe 3 auquel ils sont fixée par des nervures radiales 2 s'étendant vers l'intérieur. Sur la plaque ; frontale externe 10 de l'enveloppe oylindrique externe 3, le ventilateur 12 ayant son propre moteur d'entraînement 18 est fixé ooaxialement à l'arbre 7. Le ventilateur 12 aspire l'air par l'ouverture inférieure 11' sur l'enveloppe oylindrique 3.
Cet air s'écoule par les canaux de refroidissement 9 disposés coaxialement dans les deux empilages de stator 1, 1' et il est finalement expulsé par l'ouverture inférieure 11 dans l'enveloppe cylindrique externe. Sur l'enveloppe cylindrique 3 ! est montée la boite de raccordement 19.
REVENDICATIONS.
1. Moteur asynohrone triphasé de oonstruotion fermée à refroidissement externe forcé, en particulier pour l'action-' ' nement des treuils de bateaux, caractérisé en ce que l'empilage de stator cylindrique (1) s'étend radialement vers l'extérieur au-delà, de bagues (5) raccordées à sa partie moyenne qui, avec l'empilage de stator (1) lui-même et avec les deux plaques frontales (6, 6'),forment le oarter fermé interne du moteur, ou dans la partie externe (la) de l'empilage de stator (1) qui fait saillie radialement au-delà des bagues (5) sont prévus des oanaux de refroidissement longitudinaux (9) qui possèdent par exemple une section en forme de rectangle, de trapèze, d'ellipse ou de oerole, à travers lesquels s'écoule l'air de refroidissement externe sous l'action du ventilateur (12)
monté soue- l'enveloppe externe (3) du moteur.
<Desc / Clms Page number 1>
It is generally known that despite forced external cooling by air, closed motors cool more difficult than open motors. Therefore, closed motors are% pIns 6wheel than closed motors are larger than open motors of the same power and same speed, ¯ and they also have a greater moment of inertia. .
clamp, is also the mo% ors that we
In addition, it is also known that the motors which are started and which are often stopped become very hot since each time they switch on half of the supply energy is consumed for the engine. acceleration of the mass, while the other half is presented as a loss in the form of heat in the stator winding and in the rotor winding.
The operating conditions of the motors for the aotisation of the winches of boats are particularly difficult since, owing to their mode of operation, they too often have to be started and stopped or braked. You even have to reverse them about 2,500 times in an hour. Due to the sea air saturated with moisture and salt, it is necessary that the engines be of closed construction. Further, having regard to the operating conditions, it is necessary that the motor be rotated at various rotational speeds.
Consequently, these motors are generally constructed as motors having a certain number of poles which can be reversed, for example with two, four and fifteen pairs of poles corresponding to the synchronization rotation speeds of 3000, 1500 and 200 revolutions per minute at a frequency 50 Hz. Such motors are made with three windings in the stator or as double motors with two stators and two rotors on the same shaft.
<Desc / Clms Page number 2>
Closed motors provided with external forced cooling are now generally constructed so that in the closed internal oarter there is a fan which causes a current of air in said internal oarter. This air cools on the surfaces, enlarged, for example wavy, by circulating against the current of the external cooling air which flows under the action of the external fan below the external casing of the motor.
This method of cooling closed engines has the disadvantage that it is not sufficiently effective when the engine is started frequently, for example when operating boat winches.
Motors which are specially constructed for the operation of boat winches are also known in a construction in which the motor stator stack is housed in the outer casing which has a ribbed surface on the outer side. on which the cooling air passes under the action of the fan located under the outer casing and which is driven by the special motor which is mounted on special protruding parts on the outer casing, so that its shaft is located normally perpendicular to the motor shaft.
The disadvantage of this construction which, it is true, causes more active and efficient cooling, is that the heat must be transmitted from the stack of the stator to the ribbed surface casing, so that 'it must overcome the resistance of the intermediate air gap, and in that this construction is relatively expensive.
The object of the invention is to provide such a motor in a closed construction which allows extraordinarily good and efficient cooling of the motor, so that also
<Desc / Clms Page number 3>
smaller dimensions. In this way, the moment of inertia of the motor is also lower so that each time the motor is started up the losses of the motor are also reduced simultaneously.
For the three-phase asynchronous motor according to the invention, it is characteristic that the cylindrical stack of the stator protrudes towards the outside beyond the rings which are connected by their middle parts on a package or oylin- dric stack of the stator and which, with their front plates form the engine oarter, internal, closed, and where in the external part of the cylindrical stacking of the stator which projects radially above the mentioned rings, are provided in the longitudinal direction of the cooling channels having - by example a section in the shape of a trapezoid, a rectangle, an ellipse, an oerole, etc., through which the cooling air circulates under the action of the fan mounted under the motor casing .
Due to the fact that the stack of the stator protrudes substantially! outwards out of the closed internal oarter and is immediately cooled by the external cooling air, which, under the action of the fan, passes through the cooling channels in the longitudinal direction in the stator itself, it is obtained an extraordinarily efficient cooling of the engine, which makes possible the adoption of smaller dimensions, and in this way obtaining a lower moment of inertia which, in turn, again decreases the losses in the engine during each start-up.
When the stator stack in the outer part has cooling channels having an elongated cross section, for example reotangle, trapezoidal or ellipse shaped, the cooling is most efficient when this @ oanaux is
<Desc / Clms Page number 4>
found arranged with their largest dimension in senna; .
EMI4.1
(11 "radial of the stator stack.
The fan is suitably mounted ooaxially with the motor shaft. It can either be pushed onto the motor shaft or it can also have its own drive motor especially in the case of a motor having a number of poles that can be reversed to achieve equally efficient cooling for all motor speeds. .
The stator stack is suitably secured to the outer cylindrical casing of the motor, for example by means of radial ribs which extend into the corresponding longitudinal grooves on the outer periphery of the stator stack. In this case, the outer casing must be sufficiently resistant to the mechanical view bridge and then it constitutes the actual support frame of the motor, especially when the motor is built with a flange for additional construction.
Since the cooling air must effectively flow through the longitudinal cooling channels into the outer part of the stator stack, it is necessary that the cylindrical periphery of the outer stator stack is not only slightly removed from the external cylindrical jacket of the motor. This distance should preferably be approximately 2 to 6 millimeters.
Motors intended for a greater number of speeds are often constructed as double motors having two stators and two rotors on the same shaft and in a common housing. In this case, it is useful that the longitudinal cooling channels in the outer part of the two coaxially mounted stator stacks are also placed ooaxially.
<Desc / Clms Page number 5>
Examples of embodiments of a three-phase asynchronous motor of closed construction according to the invention are described below in more detail with reference to the appended drawings in which:
Figure 1 shows a longitudinal sectional view of a three-phase asynchronous motor.
Figure 2 is a cross-sectional view of the motor, taken along line 11-11 of Figure 1.
Figures 3 and 5 show, on a larger scale, a sectional view of the stacking of the stator with longitudinal cooling channels of different shapes.
Figure 6 is a longitudinal sectional view of a three-phase asynchronous motor of double construction for three speeds of rotation in the embodiment with additional construction.
Figure 7 is a sectional view along VII-VII of the engine of Figure 6.
The asynchronous squirrel cage motor of Figures 1 and 2 has a cylindrical stator stack 1 as the ribs 2, which protrude radially into the corresponding axial grooves 4 of the stator stack 1 from the outer cylindrical shell 3 , maintain in its correct position.
By its ring-shaped outer part 1a, the stator stack
1 extends outwardly beyond two rings 5 which are connected to its middle part, which form the internal motor casing with the stator stack 1 itself and the two front covers 6, 6 '. In the bearings of the front covers 6, 6 'is housed the shaft 7 on which the rotor 8 is pushed. In each part 1a of the stator stack 1, which projects radially outward beyond the rings 5 , are provided the channels
<Desc / Clms Page number 6>
axially extending cooling chamber 9 which in this case has an elongated, almost rectangular, trapezoidal section, as can be clearly seen in Fig. 3.
According to Figures 4 and 5, the cooling channels may have a slightly rounded elongated cross section or a circular section in two displaced series.
The outer casing 3 has on one side an outer front cover 10 having a lower opening for the outlet of the cooling air. On the shaft 7 of the motor, below the external front cover 10 is mounted the fan 12 which sucks the air through the axial cooling channels 9 provided in the stator stack 1. In this way, the active parts of the motor are effectively closed against the external atmosphere and the stator stack 1 on the external side is directly forced to cool with the external cooling air.
The asynchronous motor according to Figures 5 and 6 is a double motor having a flange 13 for additional construction. On the shaft 7 are two rotors 8, 8 '. On the corresponding stator l, 1 ', among which the first has two windings 14,15 for two speeds of rotation while the second has a winding 16 having a large number of poles for the third very low speed of rotation, are rooordéea in their parts, average of the cylindrical rings 5, 5 'which, with the stator stacks 1, 1' and with the front covers 6, with the flange 13 and the second front cover 6 ', together form the closed internal oarter of the engine.
On the shaft 7 is, de plus.disposé the electromagnetic braking device 17 of known construction, which brakes the motor after the power supply has been cut off. The stator stacks
<Desc / Clms Page number 7>
1, 1 'extend radially outward beyond the cylindrical rings 5, 5' of the inner casing approximately as far as the outer cylindrical mantle 3 to which they are attached by radial ribs 2 extending towards the end. interior. On plate ; outer front 10 of the outer cylindrical casing 3, the fan 12 having its own drive motor 18 is fixed ooaxially to the shaft 7. The fan 12 draws air through the lower opening 11 'on the cylindrical casing 3.
This air flows through the cooling channels 9 arranged coaxially in the two stator stacks 1, 1 'and is finally expelled through the lower opening 11 in the outer cylindrical casing. On the cylindrical casing 3! is mounted the connection box 19.
CLAIMS.
1. Three-phase asynohrone motor of closed construction with forced external cooling, in particular for the operation of boat winches, characterized in that the cylindrical stator stack (1) extends radially outwards at the -beyond, rings (5) connected to its middle part which, together with the stator stack (1) itself and with the two front plates (6, 6 '), form the internal closed oarter of the motor, or in the outer part (la) of the stator stack (1) which projects radially beyond the rings (5) are provided longitudinal cooling channels (9) which have for example a section in the shape of a rectangle, trapezoid , ellipse or oerole, through which the external cooling air flows under the action of the fan (12)
mounted under the outer casing (3) of the motor.