Асинхронный двигатель Советский патент 1962 года по МПК H02K5/12 H02K9/19 H02K17/00 

Асинхронные двигатели, ротор которых вращается в пространстве, заполненном жидкостью, известны и используются, в частности, для привода герметичных (бессальниковых) насосов. При этом роторная полость двигателя обычно заполняется средой, перекачиваемой насосом, а статор отделяется от роторной полости тонкой герметизирующей гильзой из немагнитного коррозионностойкого металла.

Подшипники вращающихся частей также смазываются перекачиваемой насосом средой. По сложивщейся терминологии такие двигатели называются экранированными.

В том случае, когда почему-либо нежелательно охлаждение внутренних деталей двигателя непосредственным протеканием части жидкости, перекачиваемой насосом, через роторную полость двигателя, применяется отдельное охлаждение среды, заполняющей роторную полость. В таких двигателях внутренняя среда циркулирует в системе роторная полость двигателя - теплообменное устройство под воздействием вспомогательного циркуляционного насоса.

Обычно в качестве теплообменного устройства применяется кожухотрубный внещний охладитель - громоздкий и, как показал опыт, недостаточно надежный в эксплуатации, что является недостатком таких электродвигателей.

С цельЕО упрощения теплообменного устройства и повыщения эффективности охлаждения среды, заполняющей роторную полость, предлагается указанный охладитель выполнить в виде кольцевой охлаждающей рубащки, окружающей герметизирующую гильзу в зоне подачи к ней охлаждаемой среды центробежным насосом, создающим циркуляцию этой среды в роторной полости.

На чертеже схематично изображен вертикальный герметичный бессальниковый) насос с предлагаемым приводным асинхронным электродвигателем.

№ 146850- 2 Статор / этого двигателя отделен от роторной полости топкой герметизирующей гильзой 2 из немагнитного коррозионностойкого металла. Короткозамкиуты ротор 3 укреплен па одном валу 4 е рабочим колесом 5 центробежного наеоеа. Опорами вала 4 радиальный 5 и радиальноупорпый 7 подшипники екольжения, емазываемые перекачиваемой средой, Цуркуляция жидкости, заполняющей роторную полость, осуществляется вспомогательным центробел ным колесом S, и которого жидкость поступает в кольцевой зазор между герметизирующей гильзой 2 и ротором 3 и отводит от них тепло, после чего по све;)лению 9 вала 4 возврапдается к колесу .

Выравнивание давлений в роторной полости двигателя и в проточной части насоса, а также слив жидкости из роторной полости При общем сливе жидкости из насоса, осуществляется также через сверление 9 вала 4, однако при нормальной -работе насоса смещение среды роторной полости с перекачиваемой жидкостью остается минимальным. Охлаждение пакета железа статора осуществляется охлаждающей водой, протекающей через рубашку 10 статора,

С целью уменьщения влияння температуры перекачиваемой жидкости на тепловой режим электродвигателя, между ним и проточной частью насвса расположен тепловой барьер 11 Гтеллоизоляция),

Передача тепла от среды, заполняющей роторное пространство двигателя, охлаждаюп№Й воде осуществляется через стенку герметизирующей гильзы 2, для чего последняя с внещней стороны охвачена кольцевой охлаждающей рубащкой 12, в которую вода подается от внешнего источника. Рубащка 12 охлаждения расположена на герметизирующей гильзе 2 рядом с пакетом железа статора 1 отдельно от него.

Жидкость, заполняющая герметизирующую гильзу 2, интенсивно турбулизована вращающимися частями двигателя, в особенности на участке расположения охлаждающей рубащки 12, где стенки герметизирующей гильзы 2 омываются струями Жидкости, истекающей из колеса 8 вспомогательного циркуляционного насоса.

Коэффициент.теплоотдачи к стенке в этом месте очень высок, чтс: сокращает необходимые размеры рубащки 12. Интенсивная турбулентность жидкости у теилонередающей поверхности препятствует обтазованию на ней отложений, чем устраняется один из серьезных недостатков, свойственных внешним теплообменникам, обычно применяемым для отвода тепла в автономных системах охлаждения внутренней среды экранированных электродвигателей. Последнее обстоятельство, а также сокращение числа деталей и сварных швов, соприкасающихся с агрессивной перекачиваемой средой, достигаемое в предлагаемой конструкции электродвигателя, повыщают эксплуатационную надежность и расщиряют область возможного целесообразного применения.

Помимо герметичных (бессальниковых) насосов, электродвигатель предлагаемой конструкции может быть использован для привода мещалок и других механизмов в системах, заполненных жидкостями под высоким давлением, горячими, высокоагрессивными, пожароопасными, ядовитыми и радиоактивными, а также особо ценными и другими жи.гкостями, утечка или загрязнение которых недопустимы. Предлагаемый электродвигатель может быть также использован для привода механизмов систем, работающих в условиях вакуума во внещней среде.

Предмет изобретения

Асинхронный двигатель для привода герметичных насосов мещалок и т. п., в котором статорная полость отделена герметизирующей гильзой от роторной полости, заполненной средой, охлаждаемой через указанную гильзу, причем в статорной полости установлен охладитель,

через который пропускается от внешнего источника охлаждающая жидкость, отличающийся тем, что. с целью повышения эффективности охлаждения среды, заполняющей роторную полость, выщеуказапиый охладитель выполнен в виде кольцевой охлаждающей рубащки. окружающей герметизирующую гильзу в зоне подачи к ней охлаждаемой среды центробежным насосом, создающим циркуляцию этой ср(т.ы в роторной полости.