H - Electricity – 02 – K
Patent
H - Electricity
02
K
H02K 9/19 (2006.01) H02K 5/12 (2006.01)
Patent
CA 2284249
A rotating flood cooled machine having reduced windage losses comprises a stator having an inner periphery and a rotor rotatably positioned within the stator separated from the stator by a gap which is filled with fluid. A film divider is rotatably positioned within this gap and is allowed to rotate freely. In such a machine, when the rotor rotates at a speed .omega., the film divider is caused to rotate at a speed of approximately .omega./2. At this speed, the film divider obtains a radial position during rotation of approximately midway between the outer periphery of the rotor and the inner periphery of the stator. This radial position is preferably maintained by the hydrodynamic bearing action of the fluid within the gap, or alternatively through the use of radial positioning or retaining mechanisms. The use of axial constraint mechanisms to maintain the film divider within the air gap under the shear forces of the fluid during operation is also contemplated. The film divider may also include a plurality of holes to facilitate a flow of fluid within the air gap. This flow may be further facilitated within and through the air gap by dividing the film divider in two halves along a midline. A method of reducing the windage loss of a rotating flooded machine, such as, e.g., an electric motor or generator, comprises the steps of placing a film divider in the gap between the rotor and stator and allowing this divider to rotate freely therein during operation.
L'invention concerne une machine rotative refroidie par flux avec pertes par ventilation réduites. Cette machine comprend un stator pourvu d'une circonférence interne, ainsi qu'un rotor placé de manière rotative à l'intérieur de ce stator, et séparé de ce dernier par une fente remplie de fluide. Un diviseur de couche est placé de manière rotative dans cette fente, dans laquelle il pivote librement. Dans une telle machine, lorsque le rotor pivote à une vitesse .omega., ce diviseur de couche est amené à pivoter à une vitesse d'environ .omega./2. A cette vitesse, ce diviseur de couche adopte une position radiale en cours de rotation, à mi-chemin environ entre la circonférence extérieure du rotor et la circonférence intérieure du stator. Cette position radiale est de préférence maintenue par l'effet palier hydrodynamique du fluide à l'intérieur de ladite fente, ou sinon par l'utilisation de mécanismes de placement ou de maintien radial. L'invention concerne également l'utilisation de ces mécanismes de contrainte axiale dans le but de maintenir le diviseur de couche à l'intérieur de la fente d'aération sous les forces de cisaillement du fluide, lorsque lesdits mécanismes sont en marche. Le diviseur de couche peut comprendre plusieurs orifices qui facilitent un écoulement de fluide à l'intérieur de ladite fente d'aération. Diviser ce diviseur de couche en deux moitiés, le long d'une ligne médiane, favorise cet écoulement à l'intérieur de ladite fente d'aération et à travers celle-ci. L'invention concerne enfin un procédé de réduction des pertes par ventilation d'une machine rotative refroidie par flux, par exemple un moteur ou générateur électrique, ce procédé consistant à placer un diviseur de couche dans la fente séparant le rotor du stator, puis une fois la machine en marche, à faire pivoter librement ce diviseur à l'intérieur de ladite fente.
Niggemann Richard E.
Schneider Michael G.
Thomson Scott M.
Hamilton Sundstrand Corporation
Riches Mckenzie & Herbert Llp
Sundstrand Corporation
LandOfFree
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