Потопяем двигател, напълнен с масло

потопяем

Собственици на патент RU 2423774:

Изобретението се отнася до областта на електротехниката, по-специално до потопяеми маслонапълнени електродвигатели и е насочено към подобряване на надеждността и издръжливостта на потопяеми маслонапълнени електродвигатели. В кухината на електродвигателя през целия период на работа се поддържа свръхналягане на диелектричното масло и електродвигателят се изключва при пълна консумация на диелектрично масло със запазване на работоспособността, за което към долната част на статора на електродвигателя е прикрепен корпус, вътре в който е монтирано бутало с разединител, пружина върху подвижна опора, която е свързана към задвижването на подвижната опора, и "звездата" на намотката на статора е направена разглобяема. Когато задвижването повдига подвижната опора, компресирайки пружината, буталото създава свръхналягане и когато маслото се изразходва напълно, буталото с прекъсвача се издига до „звездата“ на намотката и прекъсва електрическата верига на намотката на статора, в резултат на което се задейства електрическата защита. 1 болен.

Потопяеми маслени електродвигатели (SEM) се използват широко в националната икономика като задвижване на различни помпи, например за помпи при извличане на нефт от кладенци.

Всички видове потопяеми маслени електродвигатели са оборудвани с устройства за компенсиране на топлинното разширение на маслото (компенсатор) и за защита срещу проникване на течността, заобикаляща SEM, по протежение на вала на двигателя (протектор).

Известен е електродвигател, напълнен с масло (AS СССР № 436415, клас H02K 5/12. 1971 г.), който е оборудван с компенсатор, разположен в долната част на двигателя, за компенсиране на топлинното разширение, и е снабден с протектор, монтиран в горната му част, за да предпази от проникване на течността, заобикаляща SEM. Компенсаторът се състои от тяло и рамка,към който е прикрепена гъвкава диафрагма. Външната страна на диафрагмата на компенсатора има директен контакт с течността около SEM през отвор в тялото. Протекторът се състои от корпус, разделен от диафрагма на две уплътнени камери, пълни с масло, междинен вал за прехвърляне на въртене от вала на двигателя, например към центробежна помпа, и механични уплътнения на вала.

Потопяемият двигател работи по следния начин. Преди пускане в експлоатация потопяемият двигател, компенсаторът, протекторът се пълнят с диелектрично масло. След включване на SEM, диелектричното масло започва да се нагрява поради топлината, отделена от работещия електродвигател и, разширявайки се, надува гъвкавите диафрагми в компенсатора и протектора. Налягането на диелектричното масло в кухината на потопяемия двигател, компенсатора и протектора става максимално; гъвкавите диафрагми и механичните уплътнения могат да го издържат.

По време на работа на потопяем двигател се получава постоянно изтичане на диелектрично масло през механичните уплътнения на вала. В резултат на това налягането във вътрешните кухини на електродвигателя, компенсатора и протектора става равно, а след това по-малко от налягането на околната течност. Когато електродвигателят спре, диелектричното масло в кухината на електродвигателя, компенсатора и протектора се охлажда, обемът на маслото намалява и налягането става дори по-малко от налягането на околната течност. Намаляването на налягането на диелектричното масло в кухината на електродвигателя до критичното води до навлизане на околната течност в кухината на електродвигателя. Тъй като околната течност, като правило, е електропроводима, когато навлезе в кухината на електродвигателя, намотката е късо съединение и електродвигателят излиза.не работи. За възстановяването му е необходим скъпоструващ основен ремонт.

Недостатъците на посочения потопяем двигател са следните.

1. В кухината на електродвигателя не се поддържа постоянно свръхналягане на диелектричното масло. Променя се от максимална, в началото на работа, до критично ниска стойност, в процеса на работа и при спиране.

2. При пълна консумация на диелектрично масло, електрическият мотор не се изключва, като същевременно запазва производителността.

Най-близо до предлагания потопяем двигател е "Маслонапълнен двигател за потопяеми помпи" (AS СССР № 237968, клас H02K 5/02, 1969 г.). Електрическият двигател е оборудван с протектор и компенсатор. В компенсатора са монтирани гъвкава диафрагма, бутало и натискна пружина. С единия край пружината лежи върху буталото, а с другия върху неподвижната опора.

Посоченият двигател работи по следния начин. Кухината на електродвигателя, компенсатора и протектора се запълва с диелектрично масло, докато пружината бъде напълно компресирана от буталото. По този начин се създава свръхналягане на диелектрично масло в кухината на електродвигателя. По време на работа на електродвигателя се получава постепенно изтичане на диелектрично масло през уплътненията на вала. Буталото се издига под действието на пружината, докато се освободи напълно. Излишното налягане на диелектричното масло в кухината на електродвигателя постепенно, когато пружината се освободи, намалява и се изравнява с налягането на околната течност. При по-нататъшна работа на електродвигателя околната течност навлиза в статора на електродвигателя, което води до пълна повреда на потопяемия електродвигател.

Основните недостатъци на посочения маслен електродвигател са следните.

1. Тъй като единият край на пружината лежи върху неподвижна основа, свръхналягането, създадено от буталото и пружината, не се поддържа постоянно през целия период на работа на потопяемия двигател. Налягането е максимално в началото на работа на потопяемия двигател и е равно на налягането на околната течност след изразходването на диелектричното масло.

2. При пълна консумация на диелектрично масло, електрическият мотор не се изключва, като запазва производителността.

Тези недостатъци са отстранени в предложената конструкция на потопяем маслонапълнен електродвигател.

Състои се от (виж чертежа): статор (1), ротор (2), вал (3), уплътнение на вала (4), електрическа статорна намотка, в която "звездата" е направена разглобяема (5). Корпус (6) е свързан към долната част на статора (1). В тялото (6) е монтирано бутало (7) с уплътнителен пръстен (12), на което има разединител (8). Буталото (7) лежи върху натискната пружина (9). Долният край на натискната пружина (9) лежи върху подвижната опора (10), която е свързана със задвижването (11) на подвижната опора. Буталото (7) с уплътнителния пръстен (12) образува две кухини в корпуса (6): "А" и "В". Кухина "А", предназначена за подаване на диелектрично масло, комуникира с кухината на електродвигателя. Кухина "B", през отвора (13) в корпуса, комуникира с околната течност.

Потопяемият двигател работи по следния начин.

Преди пускане в експлоатация кухината "А" под налягане (например 0,05-0,15 MPa) се запълва с диелектрично масло. В този случай опората (10) заема най-ниската позиция, а буталото (7) компресира пружината (9). След включване на електродвигателя диелектричното масло започва да се нагрява и да увеличава обема си. Създава се допълнително свръхналягане на диелектричното масло, което е дори повечекомпресира пружината (9). Налягането в кухина "А" става повече от 0,05-0,15 MPa. По време на работа на електродвигателя през уплътнението на вала (4) изтича диелектрично масло. Тъй като диелектричното масло изтича, буталото (7) под действието на пружината (9) постепенно се издига нагоре. В този случай кухината "B" се запълва със заобикалящата течност през отвора (13). Буталото (7) се издига, докато налягането в кухина "А" стане по-малко от 0,05 MPa. След това задвижването (11) повдига подвижната опора (10), компресирайки пружината (9) и буталото (7) създава налягане в кухината "А" над 0,05 MPa. При пълна консумация на диелектрично масло буталото (7) с разединителя (8) се издига до "звездата" на намотката на двигателя. Разединителят (8) прекъсва електрическата верига на статорната намотка (1). В резултат на това се задейства електрическата защита и се спира подаването на напрежение към електродвигателя. По този начин се осигурява навременно изключване на електродвигателя без загуба на работоспособност след пълното изчерпване на диелектричното масло.

Предимства на предлагания потопяем двигател.

1. По време на работа в кухината на електродвигателя постоянно се поддържа свръхналягане на диелектричното масло.

2. Когато диелектричното масло е напълно изразходвано, електрическият мотор се изключва без загуба на производителност.

3. Осигурява надеждна работа при екстремни условия на работа (висока температура, агресивна среда и др.).

4. Потопяемият маслонапълнен електродвигател е моноблок, което значително опростява процеса на подготовка за работа.

Потопяем електродвигател, напълнен с масло, характеризиращ се с това, че за да се осигури постоянно свръхналягане на диелектричното масло в кухината на електродвигателя и изключване, когатопри пълна консумация на масло, без загуба на ефективност, към долната част на статора на електродвигателя е свързан корпус, вътре в който е монтирано бутало с разединител, пружина върху подвижна опора, а подвижната опора е свързана към задвижването на подвижната опора, а "звездата" на намотката на статора е направена разглобяема.