<Desc/Clms Page number 1>
Wasserdichtes Aggregat.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Drehstromaggregat, welches bei Vorhandensein wicklung- schädigender Medien und unter Flüssigkeit arbeiten soll. Die verschiedenartigen Abdichtungsmethoden für die Ständerwicklung des Motors erreichen nicht immer ihren Zweck für den Dauerbetrieb, weil sie entweder unter dem Aussenflüssigkeitsdruck oder durch die im Motorinneren rasch rotierende Flüssigkeit leiden.
Um diesem Nachteil abzuhelfen, wurde bereits vorgeschlagen, die wasserdichten Motore als ein Aggregat, bestehend aus einem gekapselten Drehfeldtransformator und einem Kurzschlussankermotor, dessen Ständerwicklung als verlängerter Sekundärkäfig des Transformators ohne Schutz gegen Flüssigkeit ausgeführt ist, zu bauen, so dass alle Abdichtungsvorrichtungen in den Transformator verlegt werden. Diese Ausführung weist grosse zusätzliche Kupfer-und Eisenverluste auf und ergibt eine untrennbare
Konstruktion, bei welcher jede Reparatur fast unmöglich ist, weil der Sekundärkäfig beiderseits mit den Kurzschlussringen verlötet wird.
Es wurde auch vorgeschlagen, einen normalen Drehstromtransformator oberhalb des Motors aufzustellen und den Motor von der Niederspannungsseite auf normale Weise zu speisen. Diese Motore weisen eine für die Bohrlöcher ungeeignete Bauart auf und ergeben eine sekundäre Spannung, welche allerlei Isolationsmittel gegen Flüssigkeit verlangt.
Erfindungsgemäss wird das Aggregat mit einem Drehstromtransformator mit drei radial gerichteten Schenkeln, welche einen symmetrischen Kreislauf der magnetischen Felder ermöglichen, gebaut. Der Aussendurchmesser dieser Transformatoren kann wunschgemäss klein gehalten werden, wobei der Transformator mit steigender Leistung nur in die Länge gezogen wird. Die sekundäre Spannung des Transformators und demzufolge die Spannung der ungeschützten Ständerwicklung des Motors kann dabei auf ein Minimum dadurch herabgesetzt werden, dass der sekundäre Kreis des Transformators und der Primärkreis des Motors eine gemeinsame Windung je Phase bilden.
Die weiteren Einzelheiten sind an Hand der Zeichnung veranschaulicht.
Die Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt des Aggregates mit den verlängerten und kurzgeschlossenen Sekundärspulen. Die Fig. 2 ergibt einen Querschnitt durch den Transformator. Die Fig. 3 zeigt das Schaltschema dazu. Die Fig. 4 zeigt einen Längsschnitt des Aggregates mit einem Stab je Phase, welche beiderseits kurzgeschlossen sind. Die Fig. 5 gibt den Querschnitt desselben durch den Transformator. Die Fig. 6 zeigt das Schaltschema dazu. Die Fig. 7 zeigt ein Schaltschema des Aggregates, bei dem die sekundären Windungen direkt die Ständerwicklung bilden.
Die Fig. 8 veranschaulicht die Abdichtung der sekundären Stäbe, welche für die Erleichterung der Montage ausserhalb des Aggregates mit dem Motorkreis geschaltet sind.
Die Fig. 1, 4 und 8 zeigen, dass das Aggregat aus einem allseitig gekapselten Transformatorteil mit drei radial gerichteten Schenkeln 6 und der Primärwicklung 3 und einem Motorteil 2 mit dem Kurzschlussläufer besteht, wobei die beiden Teile durch die verlängerte Sekundärwicklung 4 elektrisch gekuppelt sind. Die Trennwand 10 bezweckt hauptsächlich den Transformator 1 vollständig zu kapseln, weil der Motorraum vor der Flüssigkeit nicht geschützt ist. Sie kann aus einem Isolierstoff oder aus einem unmagnetischen Material hergestellt werden, wobei die Stäbe 4 nach einer an sich bekannten Art in den Motorraum wasserdicht durchgeführt werden.
Diese Ausführung gibt eine feste, trennbare Konstruktion, weil die Stäbe mit den Kurzsehlussringen 8 und 9 meistens verlötet werden müssen. Es ist deshalb vorteilhafter, die Stäbe 4 und 4'nach der Fig. 8 herauszuführen und mittels einer Muffe 15 zusammen- zuschliessen, was eine merkliche Vereinfachung der Montage und eine getrennte Herstellung des Motors und des Transformators sowie etwaige Reparaturen leicht ermöglicht.
<Desc/Clms Page number 2>
Wegen der geringen Spannung brauchen die ausserhalb des Aggregates liegenden Stäbe und die Verbindungsstücke 15 keinen Schutz gegen die Flüssigkeitswirkung und werden nur vor Schmutz und gegen mechanische Beschädigungen geschützt.
Das Zwischenstück 10 wird in diesem Falle (Fig. 8) aus unmagnetischen Metallen, wie z. B. Rotguss, Bronze usw., hergestellt, weil es ausser schwerer mechanischer Beanspruchung auch elektromagnetisch geeignet sein muss. Gusseisen und andere magnetisch leitende Metalle verursachen hier eine kräftige magnetische Streuung und erwärmen sich stark, da die durchgehenden Ampereleiter ausserordentlich gross sind. Eine weitere Verbesserung der Konstruktion wird dadurch erzielt, dass dieses Zwischenstück mit einer Einrichtung zur Schmierung des oberen Lagers von aussen ohne Auseinandernehmen des Aggregates versehen wird.
EMI2.1
zugeführt wird.
Die Transformatorenbleche können nach der Fig. 5 aus einem Stück 7 gestanzt werden oder aus zwei Teilen 5 und 6 bestehen (Fig. 2). Die Primärwicklung 3 wird dann in Form langgestreckter Schablonenspulen ausgebildet, welche auf die drei Schenkel 6 aufgesetzt werden. Die Herstellung des Transformators wird dabei auch dadurch vereinfacht, dass der Kern des Transformators ausziehbar angeordnet werden kann.
Die Sekundärwicklung wird normalerweise aus blanken Stäben ausgebildet und nur mit einem Berührungssehutz 17 gegen das Blechpaket versehen. (Fig. 4.)
Wie die Fig. 7 zeigt, besteht der Sekundärkreis des Transformators nur aus einer Windung 18 je Phase, welche gleichzeitig die primäre Wicklung der Antriebsmaschine ausbildet. Diese Sekundärwindungen können auch nach beiden Seiten verlängert werden und dadurch die Ständerwicklung für zwei Maschinen ergeben. Die Spulenseiten können in dem Motorteil nach Fig. 3 auf zwei oder mehrere parallele Zweige 19 und 20 geteilt werden, um eine Mehrlochwicklung des Motors zu erhalten.
Die Fig. 3 zeigt, dass die äusseren Enden der Stäbe im Motorraum kurzgeschlossen werden können.
Eine weitere Vereinfachung der Wicklung wird dadurch erreicht, dass in dem Transformator nur ein Stab je Fenster nach Fig. 4 und 5 angeordnet wird und die verlängerten Stäbe in dem Motor nach Fig. 6 kurzgeschlossen werden. Diese Ausführung ermöglicht, die Zahl der abzudichtenden Stäbe auf drei herunterzusetzen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Wasserdichtes Aggregat, welches aus einem gekapselten Transformator für Dreiphasenstrom und einer dagegen axial versetzt angeordneten Antriebsmaschine besteht, wobei die sekundäre Wicklung des Transformators unmittelbar in die Ständerwicklung der Maschine übergeht, dadurch gekennzeichnet, dass der Transformator als Drehstromtransformator mit drei sternförmig radial zur Achse des Aggregates angeordneten Schenkeln und mit einer sekundären Windung je Phase ausgebildet ist.
<Desc / Clms Page number 1>
Waterproof aggregate.
The invention relates to a three-phase power unit which is intended to work in the presence of winding-damaging media and under liquid. The various sealing methods for the stator winding of the motor do not always achieve their purpose for continuous operation because they suffer either from the external fluid pressure or from the rapidly rotating fluid inside the motor.
In order to remedy this disadvantage, it has already been proposed to build the watertight motors as a unit, consisting of an encapsulated rotating field transformer and a squirrel-cage armature motor, the stator winding of which is designed as an extended secondary cage of the transformer without protection against liquids, so that all sealing devices are moved into the transformer will. This version has large additional copper and iron losses and results in an inseparable
Construction in which any repair is almost impossible because the secondary cage is soldered to the short-circuit rings on both sides.
It was also proposed to set up a normal three-phase transformer above the motor and feed the motor from the low-voltage side in the normal way. These motors are of an unsuitable design for the boreholes and result in a secondary voltage which requires all kinds of insulation against liquid.
According to the invention, the unit is built with a three-phase transformer with three radially directed legs, which enable a symmetrical circuit of the magnetic fields. The outer diameter of these transformers can be kept small as desired, the transformer only being elongated as the power increases. The secondary voltage of the transformer and consequently the voltage of the unprotected stator winding of the motor can be reduced to a minimum in that the secondary circuit of the transformer and the primary circuit of the motor form a common winding per phase.
The other details are illustrated using the drawing.
Fig. 1 shows a longitudinal section of the unit with the extended and short-circuited secondary coils. Fig. 2 shows a cross section through the transformer. 3 shows the circuit diagram for this. 4 shows a longitudinal section of the unit with one rod per phase, which are short-circuited on both sides. Fig. 5 gives the cross section of the same through the transformer. 6 shows the circuit diagram for this. 7 shows a circuit diagram of the unit in which the secondary turns directly form the stator winding.
Fig. 8 illustrates the sealing of the secondary rods, which are connected to the motor circuit to facilitate assembly outside the unit.
1, 4 and 8 show that the unit consists of a transformer part encapsulated on all sides with three radially directed legs 6 and the primary winding 3 and a motor part 2 with the squirrel-cage rotor, the two parts being electrically coupled by the extended secondary winding 4. The main purpose of the partition wall 10 is to completely encapsulate the transformer 1 because the engine compartment is not protected from the liquid. It can be made from an insulating material or from a non-magnetic material, the rods 4 being carried out watertight into the engine compartment in a manner known per se.
This design gives a solid, separable construction, because the rods with the Kurzsehlussringe 8 and 9 usually have to be soldered. It is therefore more advantageous to lead out the rods 4 and 4 ′ according to FIG. 8 and to close them together by means of a sleeve 15, which enables a noticeable simplification of the assembly and a separate manufacture of the motor and the transformer as well as any repairs.
<Desc / Clms Page number 2>
Because of the low voltage, the bars and the connecting pieces 15 located outside the unit do not need any protection against the effects of the liquid and are only protected against dirt and mechanical damage.
The intermediate piece 10 is in this case (Fig. 8) made of non-magnetic metals, such as. B. gunmetal, bronze, etc., because it must be electromagnetically suitable in addition to heavy mechanical stress. Cast iron and other magnetically conductive metals cause strong magnetic scattering here and heat up considerably, as the continuous ampere conductors are extraordinarily large. A further improvement of the construction is achieved in that this intermediate piece is provided with a device for lubricating the upper bearing from the outside without dismantling the unit.
EMI2.1
is fed.
The transformer sheets can be punched from one piece 7 according to FIG. 5 or consist of two parts 5 and 6 (FIG. 2). The primary winding 3 is then designed in the form of elongated stencil coils which are placed on the three legs 6. The manufacture of the transformer is also simplified in that the core of the transformer can be arranged so that it can be pulled out.
The secondary winding is normally formed from bare bars and only provided with a contact protection 17 against the laminated core. (Fig. 4.)
As FIG. 7 shows, the secondary circuit of the transformer consists of only one turn 18 per phase, which at the same time forms the primary winding of the drive machine. These secondary windings can also be lengthened to both sides and thereby result in the stator winding for two machines. In the motor part according to FIG. 3, the coil sides can be divided into two or more parallel branches 19 and 20 in order to obtain a multi-hole winding of the motor.
Fig. 3 shows that the outer ends of the rods can be short-circuited in the engine compartment.
A further simplification of the winding is achieved in that only one bar per window according to FIGS. 4 and 5 is arranged in the transformer and the extended bars in the motor according to FIG. 6 are short-circuited. This design makes it possible to reduce the number of bars to be sealed to three.
PATENT CLAIMS:
1. Watertight unit, which consists of an encapsulated transformer for three-phase current and a drive machine arranged axially offset against it, the secondary winding of the transformer merging directly into the stator winding of the machine, characterized in that the transformer is a three-phase transformer with three star-shaped radial to the axis of the Aggregates arranged legs and is formed with a secondary turn per phase.