CH410143A - Moteur électrique submersible - Google Patents

Description

  Moteur électrique submersible    La présente invention a pour objet un moteur  électrique submersible. De tels moteurs sont connus  et sont utilisés fréquemment comme source de puis  sance mécanique dans une grande     variété    d'applica  tions.  



  Le but de la présente invention est de créer un  moteur électrique submersible de construction simple,  susceptible d'être produit par des moyens     rationnels     et peu coûteux et dont le rendement en service soit  aussi bon que possible.  



  Pour cela, le moteur selon l'invention, du type  à cage d'écureuil est caractérisé en ce qu'il comprend  un stator complètement noyé de façon étanche dans  une enveloppe moulée en matière plastique présen  tant de bonnes caractéristiques d'isolement électrique,  de     conductibilité        calorifique    et de résistance méca  nique, des paliers destinés à supporter le rotor dudit  moteur et fixés à ladite enveloppe, et des conducteurs  électriques     amenant    le courant à l'enroulement du  stator, ces conducteurs électriques étant enrobés dans  l'enveloppe et liés à cette dernière au moment du  moulage,

   et en ce que ladite enveloppe présente des  passages permettant au fluide dans lequel le moteur  est immergé de circuler autour du rotor en vue de  son refroidissement.  



  Le dessin     annexé    représente, à titre d'exemple,  une forme d'exécution et quelques variantes du  moteur selon l'invention.  



  La     fig.    1 en est une vue en perspective sché  matique ;  la     fig.    2, une vue en coupe longitudinale ;  la     fig.    3, une vue en élévation frontale, dans la  direction de la flèche de la     fig.    2, une pièce amovible  étant enlevée ;    les     fig.    4a et 4b, des vues partielles en coupe  montrant deux variantes d'exécution de la suspension  du rotor  la     fig.    5, une vue en perspective schématique du  moteur de la     fig.    1, associé à une pompe ;  la     fig.    6, une vue en coupe     longitudinale    du  groupe représenté à la     fig.    5 ;

    la     fig.    7, une     vue    en coupe transversale - du  groupe représenté à la     fig.    5, et  la     fig.    8, une vue en élévation de derrière de ce  groupe.  



  Le moteur représenté au dessin comprend un  stator 10 agencé de la même façon que celui d'un  moteur électrique de faible puissance du type à cage  d'écureuil de construction usuelle. Ce stator est placé  à l'intérieur d'une enveloppe moulée qui l'englobe  entièrement, cette enveloppe étant désignée par 11  sur le dessin et étant constituée d'une résine époxy  telle par exemple que la résine     connue    sous le nom       d'         Araldite    7> (marque déposée).  



  Lors du moulage de l'enveloppe 11, un manchon       cylindrique    12 constitué d'un segment de tube à  paroi mince en acier inoxydable, est noyé à l'inté  rieur de l'enveloppe. Ce manchon limite une cham  bre     cylindrique    121 formée ainsi à     l'intérieur    de  l'enveloppe 11 et destinée à contenir un rotor 13.  A l'une des extrémités de l'enveloppe 11 se trouve  un corps de     palier    14 dans lequel est logé un cous  sinet de palier 141 destiné à     supporter    l'une des       extrémités    d'un arbre 131 du rotor 13.

   Le     corps    de       palier    14 est logé dans une ouverture 111 située à  l'une des extrémités de l'enveloppe 11     (fig.    3). Il est  fixé à cette enveloppe par des boulons 15 engagés  dans des tampons taraudés (non représentés) qui sont  noyés dans la masse de l'enveloppe 11 selon une      technique bien connue dans le moulage des matières  plastiques.  



  A son autre extrémité, l'enveloppe 11 présente  une     ouverture    112, dans laquelle est engagé un cous  sinet tubulaire 16 destiné à supporter l'autre extré  mité de l'arbre 131.  



  L'ouverture 111 de l'enveloppe 11 est fermée  par un couvercle 113 de même matière, couvercle  dont la surface extérieure s'étend dans le prolonge  ment de celle de l'enveloppe 11 lorsqu'il est en place.  Des vis 17 engagées dans des ouvertures correspon  dantes du couvercle 113 et dans des taraudages 142  du corps de palier 14 assurent la     fixation    de ce cou  vercle au corps de     palier.     



  La découpure 111 présente des dimensions telles  que le rotor 13 puisse être introduit dans la chambre  121 ou extrait de     cette    chambre après l'enlèvement  du couvercle 113. Un jeu de forme     triangulaire    114  subsiste sous le couvercle 113 à la partie inférieure  de la découpure<B>111.</B> Ce jeu met en communication  la chambre 121 avec l'extérieur.  



  A l'intérieur de la masse de l'enveloppe 11, à  son extrémité opposée à celle où se trouve le cou  vercle 113, est pratiqué un second passage 115 dont  les deux extrémités sont ouvertes, et qui s'étend paral  lèlement à l'axe du rotor 13 en mettant en communi  cation la     partie    supérieure de la chambre 121 avec  l'extérieur.  



  Lorsque le moteur est immergé dans un liquide,  le passage 114 et le passage<B>115</B> assurent une circu  lation du     liquide    à l'intérieur du manchon 12, de     sorte     que cette circulation peut se produire d'une façon  continue et assurer le refroidissement de la chambre  121. C'est la raison pour laquelle le passage 115  débouche dans la partie supérieure de la chambre  121, cette     partie    étant celle où la quantité de chaleur  maximum est produite.  



  Des garnitures     13a    sont montées sur l'arbre 131  pour assurer les jeux convenables de ce rotor. La  présence de     telles    garnitures est indispensable notam  ment dans le cas où le moteur est destiné à entraîner  une pompe ou un outil. Les garnitures     13a    situées du  côté du corps de     palier    14 coopèrent avec une bague  arrondie 13b     destinée,    d'une part, à supporter la  poussée axiale de l'arbre 131, et d'autre part, à  maintenir le rotor 13 dans la position axiale voulue.  



  Des conducteurs de     courant    19 sont noyés dans  l'enveloppe 11 lors de la fabrication de cette dernière.  Leur longueur est suffisante pour que les connexions  à la conduite d'amenée du courant puissent être faites  par l'intermédiaire de pièces de connexion de cons  truction standard.  



  En variante, le couvercle amovible 113 pourrait  être pourvu d'une     ouverture    axiale destinée à recevoir  le coussinet de     palier    de     l'extrémité    droite de l'arbre  131 de la même façon que le coussinet 16 est engagé  dans     l'ouverture    112. Dans ce cas, le corps de     palier     14 n'est plus nécessaire.  



  Dans une autre variante (fi.. 4a) le couvercle  amovible 113 peut être supprimé de sorte que la    chambre 121 est en communication directe avec le  liquide dans lequel le moteur est immergé.  



  D'autre part, si on le désire, au lieu de prévoir  les paliers de l'arbre 131 dans l'enveloppe 11 et dans  le corps de palier 14, ou dans l'enveloppe 11 et dans  le couvercle 113, le rotor 13 peut être     supporté    à ses  deux extrémités par des corps de palier semblables  au corps de palier 1 représenté aux     fig.    2 et 3, ces  corps de palier étant engagés dans des logements 111  et vissés à l'enveloppe 11 ainsi qu'on le voit aux     fig.     3 et 4a.  



  De plus, dans une autre variante encore, les  corps de palier 14 peuvent être supprimés et les       paliers    du rotor 13 sont alors constitués par des  corps cylindriques 142 en forme de disques qui sont  chassés dans les extrémités de l'ouverture de l'enve  loppe 11 de chaque côté du manchon 12     (fig.    4b).  Dans ce cas, la circulation d'eau à l'intérieur de la  chambre 121 est assurée par des ouvertures 143 pra  tiquées dans les disques d'extrémité 142.  



  L'enveloppe 11 est     pourvue    d'une portion infé  rieure<B>116</B> présentant une face plane et formant la  plaque de base du moteur. Si on le désire, on peut  former     dans    cette partie inférieure de l'enveloppe 11,  lors du montage, des     oeillets    de fixation ou de manu  tention.  



  Dans une autre variante encore, le manchon 12  peut être remplacé par un manchon d'épaisseur rela  tivement grande formé préalablement à partir d'une  matière plastique et mis en place dans le moule avant  le moulage de l'enveloppe 11 de façon à se lier à la  matière de l'enveloppe 11 lors du moulage.  



  Dans une autre variante encore, l'étanchéité du  stator 10 peut être assurée en enrobant la surface des  lamelles du stator d'une couche de résine époxy telle  que     1'     araldite  , et en liant ensuite ces lamelles  ensemble avant le moulage de l'enveloppe 11.  



  Le stator du moteur décrit ci-dessus est ainsi  complètement enrobé d'une façon étanche dans une  enveloppe présentant une bonne conductibilité ther  mique. D'autre     part,    comme les ouvertures mettant  la chambre 121 en communication avec l'extérieur  permettent une circulation du liquide dans lequel le  moteur est immergé autour du moteur 13 et, de ce  fait, une dissipation de la chaleur dégagée par le  moteur, on peut utiliser en charge continue un  moteur électrique dont le fonctionnement est garanti  dans l'air à la même charge, mais d'une façon  intermittente.  



  Comme les moteurs à cage d'écureuil sont pro  bablement les moins chers de tous les moteurs élec  triques susceptibles d'être produits en grande série, on  constatera que la construction décrite ci-dessus, dont  les éléments sont d'une simplicité remarquable, assure  la     fabrication    d'un moteur électrique d'un prix de  revient extrêmement faible, tout en ayant un rende  ment aussi élevé que possible.  



  Aux     fig.    5 à 8, on a représenté une     application     possible d'un moteur électrique submersible tel que  celui qui est représenté à la     fig.    1. Ce moteur est      combiné avec une pompe et un ajutage de façon à  former une unité submersible susceptible d'être ins  tallée dans un bassin ou une pièce d'eau afin de  créer un jet d'eau.  



  Comme on le voit aux     fig.    5 à 8, l'enveloppe<B>11</B>  présente à son     extrémité    gauche une bride 117 qui  forme le siège d'un bâti cylindrique 181 en matière  plastique formant le bâti d'une pompe 18. Le bâti  181 présente une bride 182 pourvue d'ouvertures et  correspondant à la bride 117, les ouvertures de la  bride 182 étant destinées à recevoir des vis 18a fixant  la pompe 18 à l'enveloppe 11 du moteur.     L'hélice     <B>183</B> de la pompe 18 est fixée sur l'extrémité saillante  de l'arbre 131. Elle assure non seulement le refoule  ment de l'eau mais également la circulation de l'eau  dans la chambre 121.  



  Un filtre 18b en matière plastique, est fixé à la  tubulure d'entrée 184 de la pompe 18. Cette dernière  présente encore une tubulure de     sortie    185 sur  laquelle est engagée à force l'extrémité inférieure 201  d'un raccord sur l'extrémité supérieure duquel est  également engagée à force l'extrémité inférieure d'une  buse 202.  



  La portion inférieure 201 du raccord présente  une branche latérale 203 à l'intérieur de laquelle est  vissée une vis 21 pourvue d'une tête moletée 121  permettant de régler l'intensité du jet en faisant péné  trer plus ou moins profondément la pointe de la  vis 21 dans le passage par lequel l'eau refoulée par  la pompe s'échappe de cette dernière. Le courant  d'eau refoulé par la pompe sort de la buse par des  orifices 204 que présente l'extrémité supérieure de la  buse 202. L'ensemble de l'ajutage et de la pompe 18  peut être en matière plastique. Leur construction est  simple, leur rendement élevé et leur prix de revient  très avantageux.

Claims (1)

1. REVENDICATION Moteur électrique submersible du type à cage d'écureuil, caractérisé en ce qu'il comprend un stator complètement noyé de façon étanche dans une enve loppe moulée en matière plastique présentant de bonnes caractéristiques d'isolement électrique, de conductibilité calorifique et de résistance mécanique, des paliers destinés à supporter le rotor dudit moteur et fixés à ladite enveloppe, et des conducteurs électri ques amenant le courant à l'enroulement du stator, ces conducteurs électriques étant enrobés dans l'enve loppe et liés à cette dernière au moment du moulage, et en ce que ladite enveloppe présente des passages permettant au fluide dans lequel le moteur est immergé de circuler autour du rotor en vue de son refroidissement.

   SOUS-REVENDICATIONS 1. Moteur selon la revendication, caractérisé en ce que le stator comprend un manchon cylindrique lié à ladite enveloppe et incorporé à cette dernière au moment du moulage, ce manchon servant à limi ter une chambre dans laquelle est logé le rotor du moteur. 2. Moteur selon la sous-revendication 1, carac térisé en ce qu'un passage de sortie pratiqué dans l'enveloppe relie ladite chambre à l'espace extérieur à l'enveloppe, ce passage débouchant dans ladite chambre à sa partie supérieure et du côté opposé à un passage d'entrée. 3-: Moteur selon la revendication, caractérisé en ce que l'enveloppe comprend un couvercle amovible présentant un passage destiné à permettre l'entrée du fluide de refroidissement dans ladite chambre. 4.

   Moteur selon la sous-revendication 3, carac térisé en ce que ce passage présente une section allant en croissant de l'extérieur vers l'intérieur, la section de ce passage étant maximum au débouché dans la chambre dans laquelle est logé le rotor. 5. Moteur selon la sous-revendication 3, carac térisé en ce que le palier situé à l'une des extrémités du rotor est porté par le couvercle amovible. 6.

   Moteur selon la revendication, caractérisé en ce que le palier situé à l'une des extrémités du rotor est porté par un corps de palier séparé fixé à l'enve loppe, alors que le palier situé à l'autre extrémité du rotor est constitué par un coussinet engagé dans un passage cylindrique axial que présente l'enveloppe. 7. Moteur selon la revendication, caractérisé en ce que les deux paliers du rotor sont portés par des corps de palier séparés fixés aux extrémités de l'enveloppe. 8. Moteur selon la revendication, caractérisé en ce que les paliers du rotor sont portés par des dis ques de fermeture chassés dans les deux extrémités de la chambre dans laquelle est logé le rotor. 9.

   Moteur selon la sous-revendication 1, carac térisé en ce que le manchon qui limite la chambre dans laquelle est logé le rotor est en métal. 10. Moteur selon la sous-revendication 1, carac térisé en ce que ledit manchon est en matière plastique. 11. Moteur selon la revendication, caractérisé en ce que l'enveloppe présente une face inférieure plane formant la plaque de base du moteur. 12. Moteur selon la revendication, caractérisé en ce que les paliers sont pourvus de garnitures annu laires assurant un jeu axial du rotor. 13.

   Moteur selon la revendication, caractérisé en ce que les lamelles du stator sont recouvertes d'une couche de matière plastique présentant de bonnes propriétés d'isolement électrique, ces lamelles ainsi enrobées étant liées ensemble avant le bobinage et le moulage de l'enveloppe.