ЖИДКОСТНО-ЗАПОЛНЕННАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА Российский патент 1998 года по МПК H02K5/12 

Изобретение относится к области электромашиностроения и касается жидкостно-заполненных электрических машин.

За аналог взят электродвигатель (см. а.с. N 1576992, H 02 K 5/12, 1990 г.), установленный в скважине.

Наиболее близкой к заявляемой, взятой за прототип, является система, состоящая из погружного электродвигателя и т.д. (см. а.с. N 1554076, H 02 K 5/12, 30.03.90), установленная в скважине для откачки пластовой жидкости из нефтяных скважин.

Недостатком данных конструкций жидкостно-заполненных электрических машин является то, что корпус машины не защищен от ударов о стенки трубы при работе от возникающей вибрации. В результате ударов о стенки трубы возможно повреждение изоляции обмотки статора. Пробой изоляции обмотки приводит к замыканию на корпус и выходу машины из строя.

Задача изобретения состоит в повышении надежности жидкокстно-заполненной электрической машины.

Поставленная задача достигается за счет того, что по торцам корпуса размещены герметичные камеры, заполненные жидкостью, а также в каждой камере установлены диаметрально противоположно штоки и поршень, поджатый пружиной в упор, причем площадь сечения поршня больше, чем сумма площадей штоков.

Новизна предложения состоит в новой совокупности известных признаков.

Изобретательский уровень обеспечен за счет того, что во взаимодействии между собой признаков новой совокупности позволяет получить новое свойство, выраженное в повышении надежности за счет того, что при установке в трубе на определенной глубине в жидкости выдвигаются штоки, фиксирующие корпус машины на расстоянии от стенок трубы.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где
на фиг. 1 изображена жидкостно-заполненная электрическая машина;
на фиг. 2 изображен разрез А-А фиг. 1 в увеличенном масштабе.

Жидкостно-заполненная электрическая машина содержит корпус 1, статор 2 с обмоткой 3, ротор 4 (см. фиг. 1).

Электрическая машина установлена в трубе 5 (скважина) вертикально, заполненной жидкостью 6.

По торцам корпуса 1 электрической машины размещены две герметичные камеры 7 (см. фиг. 2), заполненные жидкостью 8. В каждой камере 7 установлены диаметрально противоположно штоки 9, герметизированные резиновым кольцом 10. Шток 9 имеет возможность перемещаться в обоих направлениях. С торцевой поверхности штока 9 приклеена резиновая прокладка 11 для смягчения ударов о стенки трубы 5. В камере 7 установлен поршень 12, который прижат пружиной 13 в упор 14 (пластина). Поршень 12 герметизирован резиновым кольцом 15 и имеет возможность перемещаться в противоположную сторону от места расположения упора 14. Площадь сечения S₁ поршня 12 больше, чем сумма площадей штоков 9, равных S₂.

Для обеспечения заполнения жидкостью 8 в камере 7 имеется отверстие, закрытое пробкой 16.

Электрическая машина подвешена в трубе 5 (см. фиг. 1) на глубине, равной H, при помощи тросов 17.

Для обеспечения фиксации корпуса 1 электрической машины при помощи штоков 9 на глубине, равной H, проводят ряд подготовительных операций. Перед опусканием машины на заранее известную глубину H в отверстие, закрытое пробкой 16, закачивают мерное количество жидкости 8 с учетом разницы между температурой воздуха и воды, а также сжатия жидкости 8 от давления столба жидкости 6 в месте установки электрической машины. Давление от столба жидкости 6 на глубине, равной H, передает давление на площадь сечения S₁ поршня 12, в результате давящая сила F₁ будет равна
F₁ = p • S₁,
где
p - давление,
S₁ - площадь сечения поршня 12.

Давящая сила F₂ на площадь сечения S₂ штока 9 будет равна
F₂ = p • S₂,
где
S₂ - площадь сечения штоков 9.

Разница между давящими силами F₁ и F₂ обеспечит перемещение поршня 12 на расстояние, равное l₁, а штока 9 на расстояние l₂. Перемещение поршня 12 и штоков 9 будет происходит до тех пор, пока давление жидкости 6 и 8 снаружи и внутри камеры 7 будет одинаково.

При опускании машины еще на большую глубину H разность давящих сил возрастает и тем самым шток 9 переместиться еще на большее расстояние l₂, обеспечивая фиксирование корпуса 1 машины в трубе 5.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электромашиностроении при проектировании жидкостно-заполненных машин. Задачей изобретения является повышение надежности данных электрических машин путем исключения возможности повреждения изоляции при работе от ударов возкникающей вибрации. Сущность изобретения состоит в том, что в жидкостно-заполненной электрической машине, установленной вертикально в трубе, заполненной жидкостью, и содержащей корпус, статор с обмоткой и ротор, согласно изобретению по торцам корпуса размещены герметичные камеры, также заполненные жидкостью. При этом в каждой камере установлены диаметрально противоположно штоки и поршень, поджатый пружиной в упор, а площадь сечения поршня больше, чем сумма площадей штоков. 2 ил.

Жидкостно-заполненная электрическая машина, содержащая корпус, статор с обмоткой, ротор, установленная вертикально в трубе с жидкостью, отличающаяся тем, что по торцам корпуса размещены герметичные камеры, заполненные жидкостью, а также в каждой камере установлены диаметрально противоположно штоки и поршень, поджатый пружиной в упор, причем площадь сечения поршня больше, чем сумма площадей штоков.