Линейный электродвигатель Советский патент 1975 года по МПК H02K41/02 H02K9/19 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к линейным электродвигателям, погружаемым вместе с плунжерными либо други ми насосами для откачки жидкостей из глубо ких скважин. Известны линейные электродвигатели, включающие корпус, подвижный элемент, выполненный в виде трубы или стержня, и индуктор, состоящий из магнитопровода с каналами для охлаждающей жидкости, обмотки и изоляционных шайб. Однако в таких электродвигателях недостаточно эффективно решены вопросы охлаждения, в частности, обмотки индуктора, работаю щей при температуре окружающей среды близкой, к ЮОоС. Цель изобретения - повысить интенсивность охлаждения электродвигателя. Для этого изоляционные щайбы выполнены со спиральными пазами, в которые уложены витки обмотки, и каналами для охлаждающей j жидкости, сообщающимися с каналами в магнитопроводе, а на торцах электродвигателя установлены насосы, например сильфонные, для принудительной циркуляции охлаждающей жидкости. На фиг, 1 и 2 изображен предлагаемый электронагреватель, продольный разрез, на фиг. 3 - изоляционная щайба, продольный разрез. Электродвигатель состоит из магнитопровода индуктора 1 с заложенной в пазы обмоткой 2 и подвижного элемента 3 в виде трубы. ЕГО обмотка полностью изолирована от окружающей двигатель нефти трубой 4, изго.. товленной из немагнитного материала (пласт- масса, сплавы высокого сопротивления). Между подвижным элементом 3 и корпусам двигателя 5 установлены перекатывающиеся диафрагмы 6. Изолированное от нефти пространство заполняется охлаждающей жидкостью 7, например трансформаторным маслом. С двух торцов двигателя установлены сильфон-насосы 7 и 8. С целью создания возможжюти циркуляции жидкости вдоль двигателя в зубцах индуктора 9 имеются отверстия 10. Такие же отверстия выполнены и в изоляционных шайбах 11, осуществляющих электрическую изоляцию обмотки 2 от зубцов 9.. Снаружи ивдуктора в двигателя 5 выполневн щюдольные пазц 12, по которым охлаждающая жидкость возвращается к нижнеi-My сильфон-насосу 8, осуществляющему принудительное даижение охлаждающ жидкости вдоль двигателя. В отдельных случаях этого насоса может и не быть, так как охлаждаю,-:, щая жидкость будет сама подниматься по отверстиям 10 при нагреве и опускаться по пазам 12 при охлаждении. Жидкость охлаждается за счет теплообмена со стенками корпуса 5 и с окружающей двигатель нефтью. Для уменьшения гидравлического сопротивления обмотки 2 индуктора движению охлаждающей жидкости обмотка выполняется из прово да прямоугольного сечения, намотанного принудительным шагом так, что между витками остаются зазоры для прохождения жидкости. Сохранение этих зазоров и исключение возможности замыкания между витками обмотки обеспечивается тем, что изоляционные щайбы 11 выполняются со спиральными пазами 13 (аналогачно улиткам). При такой конструкции обмотки 2 провод можно использовать без изоляции, допуская для него рабочую температуру, которая превышает допустимую температуру изоляции любого класса. Изоляционные шайбы И при этом должны быть выполнены из теплостойкого материала, например фторопласта. Сильфов-насосы 7 и 8 Для перекачки охлаж дающей жидкости имеют впускной 14 и выпус ной 15 клапаны. Сильфон-насосы 8 приводятся в действие путем нажатия диафрагмы 6 на основание сильфонов 8 в конце каждого рабочего хода плунжера-ротора 3. Кроме диафрагм для проведения в действие сильфон-насосов 8, на концах ротора 3 могут быть установлены упоры 16. При ДЕ|ижении подвижюго элемента 3 вверх нижняя диафрагма 6 или упор 16 нажимает на осшфание нижнего сильфон-насоса 8 охлаждающая жидкость продавливается через отверстия 10 и через впускной клапан 14 заполня|ет верхний сильфон. При движении подвижного элемента 3 вниз верхняя диафрапла б нажи мает на основание верхнего сильфон-насоса 8, открывается выпускной клапан 15 и охлаждающая жидкость поступает в продольные пазы 12 на корпусе двигателя 5. В результате охлаждающая жидкость соприкасается с 5, который омывается перекачиваемой жидкостью. Функции насосов для перекачивания охлаждающей жидкости могут выполнять перекатывающиеся диафрагмы 6. При этом охлаждающая жидаость заполняет пространство, образованное подвижным элементом 3, корпусом двигателя 5 и перекатывающимися диафрагмами 6. При движении вверх элемеиг 3 перемещает связанные с ним и корпусом 5 перекатывающиеся диафрагмы 6, в результате охлаждаю-, щая жидкость перемещается вверх через отверстие 10, охлаждая обмотку 2 и магнито провод 1. Аналогичный процесс происходит при движении подвижного элемента вниз. Предмет изобретения Линейный электродвигатель, включающий корпус, подвижный элемент, выполненный в виде трубы, и индуктор, состоящий из магнитопровода с каналами для охлаждающей жидкости, обмотки и изоляционных шайб, отличающийся тем, что, с делью повышения интенсивности охлаждения, изоляционные шайбы выполнены со спиральными пазами, в которые уложены витки обмотки, и каналами для охлаждающей жидкости, сообщающимися с кана. лами в магнитопроводе, а на торцах электродвигателя установлены насосы, например сильфонные, для принудительной циркуляции охлаждающей жидкости.

Фиг. г

A-A

11

13

10

«Pwz.J