×
10.12.2015
216.013.9697

АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ С ГЕРМЕТИЧНЫМ ЭЛЕКТРОНАСОСОМ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области электротехники, а именно к конструкции асинхронного двигателя (АД) с герметичным электронасосом для перекачки жидкости. В АД обычного исполнения ротор с валом выполнен в виде массивного толстостенного цилиндра, торцы которого герметично закрыты торцевыми фланцами, закрепленными на валу и образующими вместе с массивным цилиндром и валом герметичную полость ротора, соединенную посредством отверстий в стенках полых концов вала с всасывающей и нагнетающей сторонами электронасоса. В средней части полости ротора на валу укреплено рабочее колесо, которое, вращаясь вместе с ротором и его валом, перекачивает жидкость внутри полости ротора со стороны всасывания в сторону нагнетания, являясь рабочим звеном герметичного электронасоса. Если АД реверсивный, то насос тоже реверсивный и может работать в любом из двух направлений. Техническим результатом является создание совмещенной конструкции АД и герметичного электронасоса с высокими эксплуатационными свойствами. 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области электротехники, в частности к конструкции асинхронного двигателя с герметичным электронасосом для перекачки жидкостей.

Известны два основных типа конструктивного исполнения герметичных электронасосов, в которых используются трехфазные асинхронные двигатели (АД) соответствующей конструкции [1]. Известен тип герметичного электронасоса, у которого полость статора его АД изолирована от перекачиваемой жидкости - экранированные электронасосы. Соответственно такие АД называют асинхронными двигателями экранированных электронасосов (АД ЭЭН) или просто экранированными АД. Они имеют наибольшее число особенностей, принципиально отличающих их от АД общего назначения, что вносит существенные отличия и затруднения в их расчет, изготовление и эксплуатацию.

Известна конструкция АД ЭЭН, выбранного в качестве прототипа, у которого полость статора с его обмоткой и короткозамкнутая обмотка массивного ротора герметизируются тонкостенными экранами из немагнитной стали, зазор между которыми заполнен циркулирующей перекачиваемой жидкостью [2]. Известная конструкция АД ЭЭН имеет ряд существенных недостатков. Такой АД является лишь частью моноблочного агрегата, включающего еще гидравлическую часть и устройства охлаждения. Наличие защитных экранов статора и ротора требует на их изготовление расхода специальной немагнитной стали, а также дополнительной работы на их изготовление и установку. Лобовые части обмотки статора в торцевой зоне АД ЭЭН окружены массивными стальными конструктивными элементами. Немагнитная сталь экранов имеет относительно высокое удельное электрическое сопротивление и в них выделяется значительное количество тепловой энергии. Сердечник его массивного ротора, выполненный не из электротехнической стали, также создает дополнительные потери. В защитных экранах и на трение ротора о жидкость в зазоре теряется 10-15% энергии, подведенной к АД. Потери в массивных элементах торцевой зоны снижают КПД двигателя больше чем на 1,5%. В результате большой величины всевозможных потерь АД имеет относительно низкий КПД, не превышающий 70%. Относительно большой зазор между расточкой статора и ротором (до 4 мм), необходимый для установки двух экранов, требует большой величины МДС обмотки статора, что приводит к большому значению тока статора, а также к большой величине потоков рассеяния и, как следствие, к низкому значению коэффициента мощности cosφ.

Цель изобретения - создать конструкцию трехфазного АД, способного одновременно выполнять функцию герметичного электронасоса и обладать высокими электромагнитными и эксплуатационными свойствами.

Указанная цель достигается следующим образом: статор АД обычной конструкции, его трехфазная обмотка создает вращающееся магнитное поле, в котором вращается массивный ротор. Массивный ротор АД выполнен полым в виде массивного толстостенного цилиндра из маломагнитного сплава [3]. Толщина стенки массивного цилиндра определяется глубиной проникновения основного поля статора в сердечник ротора при рабочей частоте вращения ротора. Торцы массивного цилиндра герметично закрыты фланцами, укрепленными на валу ротора. Фланцы выполнены из металла с низким удельным электрическим сопротивлением и одновременно выполняют роль короткозамыкающих колец для уменьшения поперечных токов массивного цилиндра и уменьшения их потерь. С этой же целью должно быть большим отношение длины массивного цилиндра к полюсному делению (1/τ>2) [4]. Внутренний диаметр массивного цилиндра и его длина, а значит объем полости ротора, определяются объемом перекачиваемой жидкости. Концы вала тоже полые, их стенки имеют отверстия, через эти отверстия и полости вала полость ротора соединяется с внешним пространством. Внутри полости ротора на валу закреплено рабочее колесо, имеющее диаметр полости ротора. Массивный цилиндр и торцевые фланцы ротора одновременно служат герметичным корпусом электронасоса, внутри него находится рабочее колесо, которое при вращении ротора будет перегонять жидкость внутри полости ротора со стороны всасывания в сторону нагнетания. Т.е., когда ротор вращается, он одновременно выполняет функцию герметичного электронасоса, так что электронасос и его АД представляют собой единый агрегат. Таким образом, заявляемая конструкция АД герметичного электронасоса соответствует критерию изобретения «новизна». Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники позволяет сделать вывод о соответствии критерию «существенные отличия».

Сущность изобретение поясняется чертежом, на котором схематически представлена конструктивная схема АД с герметичным электронасосом. АД имеет статор 1 обычной конструкции, отделенный от массивного ротора обычным воздушным зазором 2. Его массивный ротор полый, он представляет собой массивный толстостенный цилиндр 3 из маломагнитного сплава. Торцы массивного цилиндра герметично закрываются фланцами 4, укрепленными на валу 5, выполненными из метала с малым удельным электрическим сопротивлением. Массивный цилиндр 3, торцевые фланцы 4 и вал 5 образуют герметичную полость насоса 6, в средней части которой на валу ротора 5 закреплено рабочее колесо насоса 7. Концы вала 5 тоже имеют полости 8, в стенках которых имеются отверстия 9. Через отверстия 9 и полости вала 8 герметичная полость ротора 6 соединяется с внешним пространством со стороны всасывания и со стороны нагнетания. При вращении ротора под действием вращающегося поля статора рабочее колесо внутри полости ротора, вращаясь вместе с валом, будет перекачивать (перегонять) жидкость из полости ротора со стороны всасывания в полость со стороны нагнетания. Направление движения жидкости внутри полостей вала и ротора указано на чертеже стрелками. Таким образом, при вращении ротор одновременно выполняет роль осевого горизонтально герметичного электронасоса.

Кроме того, массивный ротор из маломагнитного сплава имеет повышенное электрическое сопротивление, поэтому АД обладает повышенным пусковым моментом, пониженными пусковым и рабочим токами и допускает практически неограниченное число прямых пусков. Обе половины агрегата со стороны всасывания и со стороны нагнетания совершенно одинаковы, поэтому при реверсивном АД насос тоже будет реверсивным, т.е. можно изменять направление вращения ротора и соответственно направление движения жидкости на противоположное.

Использование АД с полым массивным ротором, выполняющим функцию герметичного электронасоса, позволяет получить единый компактный агрегат сравнительно простой конструкции и уменьшенных габаритов, что снижает его массу и повышает его производительность и эксплуатационные свойства. Отсутствие всевозможных специфических потерь энергии и полей рассеяния значительно повышает КПД и коэффициент мощности cosφ АД и его насос могут работать в реверсивном режиме. Конструкция АД проще конструкции АД ЭЭН, он имеет меньшую металлоемкость и меньшие трудозатраты при изготовлении. АД с массивным ротором из немагнитного сплава имеет повышенный пусковой момент, пониженные пусковой и рабочий токи, и допускает практически неограниченное число прямых пусков в обоих направлениях.

Источники информации

1. Васильцов Э.А., Невелич В.В. Герметические электронасосы. - М: Машиностроение, 1968.

2. Поклонов С.В. Асинхронные двигатели герметичных электронасосов. - Л: Энергопромиздат, 1987.

3. Могильников B.C. Асинхронные электродвигатели с массивными и двухслойными роторами. ВМФ, 1976.

4. Середа В.П. Исследование распределения токов в гильзе двухслойного ротора асинхронной машины. Сб-к научных трудов Даг. НИОЭ, Махачкала, 1974. Вып.4, стр. 175-181.


АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ С ГЕРМЕТИЧНЫМ ЭЛЕКТРОНАСОСОМ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 97 items.
20.09.2013
№216.012.6c07

Способ протравного крашения шерстяной ткани растительным красителем чертополоха поникающего

Изобретение относится к красильному производству, в частности к способу протравного крашения шерстяной ткани растительным красителем чертополоха поникающего. Способ включает обработку шерстяной ткани в красильной ванне на основе комплексообразователя из группы, включающей соль алюминия, меди,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493306
Дата охранного документа: 20.09.2013
10.10.2013
№216.012.7182

Реанимационный комплекс для новорожденных

Изобретение относится к медицине, в частности к неонатологии, и предназначено для проведения мероприятий по восстановлению жизненно важных функций новорожденных. Техническим результатом является повышение эффективности проведения восстановительных процедур новорожденного за счет обеспечения его...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494715
Дата охранного документа: 10.10.2013
27.01.2014
№216.012.9a71

Способ получения купажированного сублимированного сока из овощей

Изобретение относится к консервной и овощесушильной промышленности и может быть применено при получении диетического купажированного сока из белокочанной капусты, столовой свеклы и моркови. Способ заключается в том, что капусту, свеклу и морковь после сортировки, инспекции, мойки, очистки,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002505243
Дата охранного документа: 27.01.2014
27.01.2014
№216.012.9d0b

Конструкция статора трехфазного асинхронного двигателя малой мощности

Изобретение относится к области электротехники, в частности к конструкции статора трехфазного асинхронного двигателя (АД) малой мощности с круговым магнитным полем. Технический результат - улучшение электрических и магнитных свойств статора АД и повышение за счет этого его энергетических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002505909
Дата охранного документа: 27.01.2014
20.02.2014
№216.012.a1e2

Устройство для получения талой воды

Изобретение относится к устройствам для получения талой воды, в частности для получения талой воды из морской методом вымораживания. Устройство включает корпус, в котором размещены термостатированная рабочая емкость с крышкой и отверстием для слива воды, внутри рабочей емкости находится сетка с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507157
Дата охранного документа: 20.02.2014
20.02.2014
№216.012.a23e

Наливка "рубин дагестана"

Наливка, для получения 1000 дал которой используют в л: вишневый морс 1 и 2 слива - 2500-2550, вишневый спиртованный сок - 2500-2550, вишневый сброженно-спиртованный сок, полученный с использованием штамма дрожжей Saccharomyces cerevisiae ВКПМ Y-3587 - 950-1150, ароматный спирт персиков -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507249
Дата охранного документа: 20.02.2014
20.02.2014
№216.012.a23f

Наливка "пурпурная фантазия"

Наливка, для получения 1000 дал которой используют в л: земляничный морс 1 и 2 слива - 1250-1260, малиновый морс 1 и 2 слива - 1250-1260, земляничный спиртованный сок - 1250-1260, малиновый спиртованный сок - 1250-1260, земляничный сброженно-спиртованный сок, полученный с использованием штамма...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507250
Дата охранного документа: 20.02.2014
20.02.2014
№216.012.a3bd

Светотранзистор с высоким быстродействием

Изобретение относится к электронным компонентам микросхем. Светотранзистор с высоким быстродействием, выполненный в виде биполярного транзистора с p-n-p или n-p-n-структурой, согласно изобретению в нем p-n-переход, на котором электроны переходят из p зоны в n зону, сформирован в виде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507632
Дата охранного документа: 20.02.2014
20.04.2014
№216.012.baaf

Бункер с наклонными электродами для электроразогрева бетонной смеси

Изобретение относится к области строительства, а именно к конструкциям для электроразогрева бетонной смеси в построечных условиях. Изобретение позволит обеспечить повышение равномерности разогрева бетонной смеси, сократить продолжительность разогрева бетонной смеси, уменьшить расход...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513519
Дата охранного документа: 20.04.2014
20.04.2014
№216.012.bb05

Система сейсмозащиты каркасных зданий

Изобретение относится к области сейсмостойкого строительства и может быть использовано при строительстве каркасных зданий с отдельными фундаментами. Система сейсмозащиты каркасных зданий характеризуется наличием элементов скольжения. Состоит из колонн с расширенной верхней частью, установленных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513605
Дата охранного документа: 20.04.2014
Showing 1-10 of 150 items.
20.09.2013
№216.012.6c07

Способ протравного крашения шерстяной ткани растительным красителем чертополоха поникающего

Изобретение относится к красильному производству, в частности к способу протравного крашения шерстяной ткани растительным красителем чертополоха поникающего. Способ включает обработку шерстяной ткани в красильной ванне на основе комплексообразователя из группы, включающей соль алюминия, меди,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493306
Дата охранного документа: 20.09.2013
10.10.2013
№216.012.7182

Реанимационный комплекс для новорожденных

Изобретение относится к медицине, в частности к неонатологии, и предназначено для проведения мероприятий по восстановлению жизненно важных функций новорожденных. Техническим результатом является повышение эффективности проведения восстановительных процедур новорожденного за счет обеспечения его...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494715
Дата охранного документа: 10.10.2013
27.01.2014
№216.012.9a71

Способ получения купажированного сублимированного сока из овощей

Изобретение относится к консервной и овощесушильной промышленности и может быть применено при получении диетического купажированного сока из белокочанной капусты, столовой свеклы и моркови. Способ заключается в том, что капусту, свеклу и морковь после сортировки, инспекции, мойки, очистки,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002505243
Дата охранного документа: 27.01.2014
27.01.2014
№216.012.9bc8

Малотоннажная установка по утилизации ресурсов малых месторождений природного газа

Изобретение относится к технологиям малотоннажной утилизации непромышленных газов в газовой промышленности. Изобретение касается малотоннажной установки по утилизации ресурсов малых месторождений природного газа, состоящей из последовательно соединенных очистительного модуля, теплообменника...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002505586
Дата охранного документа: 27.01.2014
27.01.2014
№216.012.9ccb

Способ изготовления линз для стоматологических очков

Изобретение может быть использовано для создания очков, используемых при работе с ультрафиолетовым излучением и обеспечивающих одновременную защиту от механических и ультрафиолетовых воздействий. Способ включает послойное напыление на линзы металлов. Проводят последовательное магнетронное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002505845
Дата охранного документа: 27.01.2014
27.01.2014
№216.012.9d0b

Конструкция статора трехфазного асинхронного двигателя малой мощности

Изобретение относится к области электротехники, в частности к конструкции статора трехфазного асинхронного двигателя (АД) малой мощности с круговым магнитным полем. Технический результат - улучшение электрических и магнитных свойств статора АД и повышение за счет этого его энергетических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002505909
Дата охранного документа: 27.01.2014
20.02.2014
№216.012.a1e2

Устройство для получения талой воды

Изобретение относится к устройствам для получения талой воды, в частности для получения талой воды из морской методом вымораживания. Устройство включает корпус, в котором размещены термостатированная рабочая емкость с крышкой и отверстием для слива воды, внутри рабочей емкости находится сетка с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507157
Дата охранного документа: 20.02.2014
20.02.2014
№216.012.a23e

Наливка "рубин дагестана"

Наливка, для получения 1000 дал которой используют в л: вишневый морс 1 и 2 слива - 2500-2550, вишневый спиртованный сок - 2500-2550, вишневый сброженно-спиртованный сок, полученный с использованием штамма дрожжей Saccharomyces cerevisiae ВКПМ Y-3587 - 950-1150, ароматный спирт персиков -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507249
Дата охранного документа: 20.02.2014
20.02.2014
№216.012.a23f

Наливка "пурпурная фантазия"

Наливка, для получения 1000 дал которой используют в л: земляничный морс 1 и 2 слива - 1250-1260, малиновый морс 1 и 2 слива - 1250-1260, земляничный спиртованный сок - 1250-1260, малиновый спиртованный сок - 1250-1260, земляничный сброженно-спиртованный сок, полученный с использованием штамма...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507250
Дата охранного документа: 20.02.2014
20.02.2014
№216.012.a3a9

Конденсационный термоэлектрический шкаф

Изобретение относится к системе охлаждения для компьютерного оборудования и систем питания. Технический результат - предотвращение выхода из строя дорогостроящего оборудования путем поддержания оптимальной температуры. Достигается тем, что в устройстве, состоящем из плотно упакованного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507612
Дата охранного документа: 20.02.2014
+ добавить свой РИД