Погружной электродвигатель

Предлагаемое техническое решение относится к области электромашиностроения, в частности, к однофазным конденсаторным электродвигателям. Известные однофазные конденсаторные электродвигатели, используемые для привода погружных электронасосов, состоят, как правило, из тонкостенного цилиндрического корпуса, внутри которого расположены статор и ротор, на выходном валу которого размещен центробежный насос с рабочими колесами, причем статарные обмотки залиты эпоксидным компаундом, неремонтопригодны, при этом компаунд часто трескается, коробится при затвердении, что приводит к потере геометрии корпуса и герметичности электродвигателя. Задачей создания предлагаемого технического решения является повышение уровня ремонтопригодности электродвигателя, снижение процента брака от потери герметичности его статорной обмотки и удешевление изделия в целом. Поставленная задача решается тем, что статорная обмотка расположена между корпусом и тонкостенной цилиндрической обечайкой, залита одно компонентным полиуретановым герметиком все сезонная строительная пена). Указанный герметик не растрескивается, на 100% заполняет все полости, не изменяет геометрию корпуса, в 50 раз дешевле и легче эпоксидного компаунда, а самое главное его легко удалять со статорных обмоток и, тем самым значительно повысить ремонтопригодность изделия.

Предлагаемое техническое решение относится к области электромашиностроения, в частности, к однофазным асинхронным конденсаторным электродвигателям, и может быть использовано для привода погружных электронасосов, используемых для подъема воды из скважин.

Известен центробежный электронасос, содержащий асинхронный электродвигатель, состоящий из цилиндрического корпуса, внутри которого расположены статор и ротор, на выходном валу которого размещен центробежный насос с рабочими колесами, фланцем, стяжками, и электрический кабель, причем на цилиндрическом корпусе дополнительно размещен полый стакан с рабочим конденсатором внутри, подключенным последовательно с обмоткой электродвигателя [1].

Известен также электронасос Московского насосного завода, взятый нами в качестве прототипа и состоящий из асинхронного электродвигателя, соединенного шпильками с насосной частью центробежного типа. Электродвигатель выполнен герметичным, статорная обмотка которого размещена в корпусе, выполненном в форме трубы, сваренной из коррозионностойкой листовой стали, обмотка статора изготовлена из провода с эмалиевой изоляцией и залита компаундом, изготовленным на эпоксидной смоле. Опорами ротора электродвигателя служат подшипники качения. Обеспечение герметичности электродвигателя достигается применением подшипниковых щитов, выполненных из коррозионностойкой стали и соединенных посредством сварки с тонкостенной трубой корпуса [2].

Однако электродвигатели, как по первому, так и по второму техническосму решениям, обладают большой массой, статорная обмотка, залитая многокомпонентным эпоксидным компаундом не ремонтопригодна, причем компаунд часто трескается, коробится, что приводит к потере геометрии и герметичности электродвигателя при работе в особенно агрессивных средах.

Задачей создания предлагаемого технического решения является повышение уровня ремонтопригодности электродвигателя, снижение процента брака от потери герметичности его статорной обмотки и удешевление изделия в целом.

Поставленная.задача решается тем, что погружной электродвигатель, выполненный с тонкостенным корпусом в форме трубы, сваренной из коррозионностойкой листовой стали, выполнен герметичным, статорная обмотка которого изготовлена из провода с эмалиевой изоляцией, а опорами ротора служат подшипники качения, отличается тем, что статорная обмотка, расположенная между корпусом и тонкостенной цилиндрической обечайкой, залита однокомпонентным полиуретановым герметиком, способным увеличивать свой объем при затвердении на 40-45% и быть диэлектриком для обмотки. Указанный герметик имеет микропористую структуру, не растрескивается при затвердении, на 100% заполняет все полости в обмотке и между обечайкой и корпусом, не изменяет геометрию тонко стенного корпуса, в 50 раз легче и дешевле эпоксидного компаунда, а самое главное, его можно легко удалить со статорной обмотки и, тем самым, значительно повысить ремонтопригодность изделия, что соответствует такому критерию полезной модели, как "новизна".

Сопоставительный анализ с прототипом и другими аналогичными техническими решениями показывает некоторую известность применения однокомпонентных полиуретанов, однако при рассмотрении его применения в данном случае проявляются новые свойства, выражающиеся в снижении брака при изготовлении изделия, повышении его

ремонтопригодности, удешевлении и снижении веса, что дает возможность заявить, что предлагаемое решение обладает таким критерием, как "изобретательский уровень".

На фиг.1 изображен общий вид погружного электродвигателя, состоит из тонкостенного корпуса 1, двух подшипниковых щитов 2 и 3 с подшипниками 4, статора 5 с размещенными на нем рабочей и вспомогательной обмотками, короткозамкнутого ротора 6, к выходному концу которого подсоединен насос. Полость статора, образованная внутренней стороной корпуса и внешней стороной обечайки 8 герметизируется однокомпонентным полиуретановым герметиком 9. Обечайка выполнена из тонкостенной нержавеющей стали, которая герметично соединяется по концам с подшипниковыми щитами 2 и 3 и образует вместе, с наружным корпусом полностью замкнутый герметичный объем. Электропитание к такому электродвигателю подается по двухжильному кабелю. На лобовых частях статора размещен фазосдвигающий конденсатор 7.

Опытные образцы, изготовленные и успешно прошедшие испытания в ФНПЦ-ЗАО "НПК(О) "Энергия", г.Воронеж, позволяют также заявить, что предлагаемое техническое решение обладает таким критерием, как "промышленная применимость".

Работает погружной электродвигатель следующим образом.

При его погружении вместе с насосом в скважину включают токоподводящий провод в сеть 220В, 50Гц, происходит запуск электродвигателя, при этом вода через заборные отверстия, расположенные во фланце насоса, начинает поступать на поверхность земли. Фазе сдвигающий конденсатор при этом обеспечивает сдзиг магнитного поля вспомогательной обмотки статора, чем обеспечивается надежный запуск электродвигателя.

Использование в производстве предлагаемого электродвигателя позволяет значительно снизить процент брака, образующегося из-за лопин в эпоксидном компаунде и, как следствие, потере изоляции,

потере геометрии корпуса из-за его искривлений, повысить его ремонтопригодность.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Насосы промышленные скважинные для воды. Альбом ВИОГЕМ, г.Белгород, 1990.

2. Московский насосный завод. Общий обзор. - M., 1996 (прототип).

Погружной электродвигатель, состоящий из цилиндрического корпуса, внутри которого расположены статор с двумя обмотками и ротор, на выходном валу которого размещен центробежный насос с рабочими колесами, и фазосдвигающего конденсатора, соединенного последовательно с одной из обмоток электродвигателя, отличающийся тем, что статорные обмотки, расположенные между корпусом и тонкостенной цилиндрической обечайкой, залиты однокомпонентным полиуретановым герметиком, а опорами ротора являются подшипниковые щиты, снабженные подшипниками качения.