DE20315241U1

DE20315241U1 - Flow machine, especially centrifugal pump, with magnetic coupling drive has variable hysteresis coupling arranged between drive motor in form of polyphase asynchronous motor and flow machine

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Publication number: DE20315241U1
Application number: DE20315241U
Authority: DE
Original assignee: KSB AG
Current assignee: KSB AG
Priority date: 2003-08-05
Filing date: 2003-10-02
Publication date: 2003-12-24
Anticipated expiration: 2013-10-03
Also published as: DE20312292U1

Abstract

The machine has an electric drive motor (3) that transfers torque via a magnetic coupling to a shaft of the flow machine (1). The coupling has axial rotors in the form of an outer rotor (10) enclosing an inner rotor (9). A variable hysteresis coupling (2) is arranged between a drive motor in the form of a polyphase asynchronous motor and the flow machine.

Description

Die Neuerung betrifft eine Strömungsmaschine mit Magnetkupplungsantrieb, wobei ein elektrischer Antriebsmotor über eine Magnetkupplung ein Drehmoment auf eine Welle der Strömungsmaschine, insbesondere eine Kreiselpumpe, überträgt und die Kupplung mit axialen Rotoren in Form eines einen Innenrotor umgebenden Außenrotor versehen ist.The innovation concerns a turbomachine with magnetic clutch drive, with an electric drive motor via a Magnetic clutch applying torque to a shaft of the turbomachine, especially a centrifugal pump, transmits and the Coupling with axial rotors in the form of an inner rotor surrounding outer rotor is provided.

Eine gattungsgemäße Strömungsmaschine ist beispielsweise durch die DE 101 16 868 A1 bekannt. Solche Magnetkupplungsteile sind mit Permanentmagneten ausgestattet und stellen eine Synchronkupplung dar, bei der die Rotoren der beiden Kupplungsteile mit identischer Drehzahl umlaufen. Ein Haltemoment einer solchen Kupplung ist abhängig vom Kippmoment eines am sogenannten starren Netz betriebenen, antreibenden Asynchronmotors, um bei einem Einschalt- und Hochlaufvorgang eines Motors einen synchronen Betrieb der Magnetkupplung gewährleisten zu können. Damit ist eine solche Kupplung, bezogen auf einen stationären Pumpenbetrieb, erheblich überdimensioniert. Weiter haben diese Magnetkupplungen den Nachteil, bei eventuellen Laststößen auszukuppeln. Bei einem Abriss der Magnetwirkung treten in den Kupplungsbauteilen hohe Wirbelströme auf, die zu deren thermischen Zerstörung führen können. Und für ein erneutes Einkuppeln ist der Antriebsmotor herunterzufahren, um ein Einkuppeln der Kupplungsbauteile zu ermöglichen.A generic flow machine is for example by the DE 101 16 868 A1 known. Such magnetic coupling parts are equipped with permanent magnets and represent a synchronous coupling in which the rotors of the two coupling parts rotate at an identical speed. A holding torque of such a clutch is dependent on the overturning moment of a driving asynchronous motor operated on the so-called rigid network, in order to be able to ensure synchronous operation of the magnetic clutch when a motor is switched on and when it starts up. Such a coupling is therefore considerably oversized in relation to stationary pump operation. Furthermore, these magnetic couplings have the disadvantage of disengaging in the event of load surges. If the magnetic effect breaks, high eddy currents occur in the coupling components, which can lead to their thermal destruction. And to re-engage, the drive motor has to be shut down to enable the clutch components to be engaged.

Durch die DE 197 01 993 A1 ist es für Kühlmittelpumpen von Kraftfahrzeugen bekannt, über einen Riementrieb und eine Hysteresekupplung ein Flügelrad anzutreiben. Dazu finden zwei Kupplungsscheiben Verwendung, wobei die eine Kupplungsscheibe als Magnetscheibe ausgebildet ist und die andere Kupplungsscheibe als Kupferscheibe ausgebildet sowie mit Hysteresematerial versehen ist. Diese Lösung hat zwar gegenüber den üblichen Magnetkupplungen den Vorteil, dass die Übertragungsfähigkeit bei Überschreiten eines maximalen Drehmomentes nicht abreißt und deshalb ein Stillsetzen des Antriebes zum Einkuppeln nicht mehr erforderlich ist. Deren Nachteil ist jedoch der hohe Kostenaufwand zur Befestigung der teuren Permanentmagnete hoher Leistungsdichte am Rotor, die aufwendige Rotorlagerung und das Risiko des Anstreifens des Rotors an einem Spalttopf aufgrund der am Flügelrad mit einem großen Hebelarm angreifenden Kräften. Und da ein Kraftfahrzeugmotor mit ständig wechselnden Drehzahlen betrieben wird, ist eine solche Pumpe überdimensioniert und nicht auf einen sparsamen Betriebspunkt ausgelegt.Through the DE 197 01 993 A1 it is known for coolant pumps of motor vehicles to drive an impeller via a belt drive and a hysteresis clutch. For this purpose, two clutch disks are used, one clutch disk being designed as a magnetic disk and the other clutch disk being designed as a copper disk and being provided with hysteresis material. This solution has the advantage over the conventional magnetic clutches that the transmission capability does not drop when a maximum torque is exceeded and therefore it is no longer necessary to stop the drive for engaging. However, their disadvantage is the high cost of attaching the expensive permanent magnets of high power density to the rotor, the complex rotor mounting and the risk of rubbing the rotor against a containment shell due to the forces acting on the impeller with a large lever arm. And since a motor vehicle engine is operated at constantly changing speeds, such a pump is oversized and not designed for an economical operating point.

Die Auslegung einer Pumpenanlage, bei der ein Antrieb mit starren Drehzahlen erfolgt, geschieht in allgemeinen auf der Basis einer maximal zu erwartenden Fördermenge bei gleichzeitig ungünstigsten Anlagenverhältnissen. Durch einen solchen in der Anlagentechnik häufigen Projektierungsansatz ergibt sich im allgemeinen eine Überdimensionierung einer solchen Strömungsmaschine und damit auch des zugehörigen Antriebes.The design of a pump system, in which a drive with rigid speeds takes place in generally based on a maximum expected delivery rate with the most unfavorable system conditions. Through such a project planning approach, which is common in plant engineering there is generally an oversizing such a turbomachine and with it the associated one Drive.

Der Neuerung liegt daher das Problem zu Grunde, für Strömungsmaschinen eine wenig aufwendige Möglichkeit zu finden, die bei der Auslegung eine Überdimensionierung der Komponenten vermeiden hilft und eine einfache, sichere sowie kostengünstige Drehmomentübertragung zwischen Antriebsmotor und Strömungsmaschine gewährleistet.The innovation is therefore the problem at bottom for Turbomachinery a less expensive option to find that when designing an oversizing of the components helps avoid and a simple, safe and inexpensive torque transmission between drive motor and turbomachine guaranteed.

Die Lösung dieses Problem sieht die Anordnung einer Hysteresekupplung zwischen einem Antriebsmotor in Form eines Drehstrom-Asynchronmotor und der Strömungsmaschine vor. Durch die Verwendung einer Hysteresekupplung ergibt sich eine wesentli che Reduzierung der Kupplungsdimensionen, da eine solche Hysteresekupplung nicht mehr auf das Kippmoment eines Asynchronmotors ausgelegt sein muss. Stattdessen wird sie nur noch auf das Betriebsmoment der anzutreibenden Strömungsmaschine, nach einer Ausgestaltung vorzugsweise eine Kreiselpumpe, ausgelegt. Infolge des in einem Kupplungsteil verwendeten Hysteresematerials wird das wesentlich teurere Permanentmagnetmaterial eingespart. Und da das Hysteresematerial laufend ummagnetisiert werden kann, ist eine solche Kupplung wesentlich betriebssicher.She sees the solution to this problem Arrangement of a hysteresis clutch between a drive motor in Form of a three-phase asynchronous motor and the turbomachine. Through the Using a hysteresis clutch results in an essential Reduction of the coupling dimensions because of such a hysteresis coupling no longer be designed for the breakdown torque of an asynchronous motor got to. Instead, it will only depend on the operating moment of the driven Flow machine, According to one embodiment, preferably a centrifugal pump. As a result of the hysteresis material used in a coupling part the much more expensive permanent magnet material is saved. And since the hysteresis material can be continuously magnetized, such a coupling is substantially reliable.

Bei einem Anfahr- oder Hochlaufvorgang läuft die Hysteresekupplung problemlos im Asynchronbetrieb, um sich dann selbstständig auf den Synchronbetrieb einzustellen. Und sollte es während es Betriebes zu plötzlichen Lastspitzen kommen, dann reisst dadurch die Kupplungswirkung der Hysteresekupplung nicht ab. Sie geht stattdessen in einen temporären, asynchronen Betriebszustand über. Somit übt sie gleichzeitig eine stoßdämpfende Wirkung im Antriebsstrang aus. Die während eines solchen schlupfbehafteten Betriebszustand auftretenden Wirbelströme sind vernachlässigbar und gefährden nicht mehr die ganze Kupplung. Ursächlich dafür ist die Fähigkeit zum Ummagnetisieren des Hysteresematerials.During a start-up or run-up process, the runs Hysteresis clutch without problems in asynchronous mode, then automatically on stop synchronous operation. And should be while it is Operation too sudden If peak loads come, the coupling effect of the Hysteresis clutch not off. Instead, it goes into a temporary, asynchronous Operating state over. So she practices at the same time a shock absorbing Effect in the drive train. Those during such a slip Eddy currents occurring in the operating state are negligible and endanger not the whole clutch anymore. The reason for this is the ability to remagnetize of hysteresis material.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich durch die Ausgestaltung als verstellbare Hysteresekupplung. Zur Anpassung einer nach den üblichen Kriterien ausgelegten Kreiselpumpe an die jeweiligen Betriebsverhältnisse wird einfach die Einstellung der Hysteresekupplung verändert. Deren Rotoren werden dabei gegeneinander axial so verstellt, dass ihre axiale Überdeckung die Übertragung des notwendigen Drehmomentes gewährleistet. Dies kann bei einer Montage im Werk oder am Aufstellort erfolgen. Anhand vorgegebener Einstelldaten erfolgt eine solche Einstellung im Stillstand. Bei eventuell später notwendigen Änderungen muss eine gewählte Einstellung der Rotoren nur geändert werden, um die Fördermenge der Kreiselpumpe an die jeweilige Betriebssituation anzupassen. Dies kann von außen in einfachster Weise erfolgen. Das dadurch veränderte Kupplungsmoment sorgt zusammen mit einer quadratischen Pumpenkennlinie für eine Absenkung oder Anhebung der Pumpendrehzahl, wobei die Differenzleistung zwischen Motorabgabeleistung und Pumpenaufnahmeleistung in der Hysteresekupplung in Wärme umgesetzt wird. Da hier aber nur ein kleiner Drehzahlstellbereich benötigt wird, sind diese systembedingten Verluste akzeptierbar. Der Gesamtwirkungsgrad lässt sich zusätzlich verbessern, wenn als Antriebsmotor ein Drehstrom-Asynchronmotor mit verbessertem Wirkungsgrad verwendet wird.Another advantage results from the design as an adjustable hysteresis clutch. To adjust a centrifugal pump designed according to the usual criteria to the respective operating conditions, the setting of the hysteresis clutch is simply changed. Their rotors are axially adjusted against each other so that their axial overlap ensures the transmission of the necessary torque. This can be done during assembly in the factory or at the installation site. Such a setting is carried out at a standstill on the basis of predetermined setting data. If changes are necessary later, a selected setting of the rotors only has to be changed in order to adapt the delivery volume of the centrifugal pump to the respective operating situation. This can be done in the simplest way from the outside. The changed clutch torque together with a qua dramatic pump characteristic curve for a reduction or increase in the pump speed, the differential power between the engine output power and the pump input power being converted into heat in the hysteresis clutch. However, since only a small speed setting range is required here, these system-related losses are acceptable. The overall efficiency can also be improved if a three-phase asynchronous motor with improved efficiency is used as the drive motor.

Nach einer Ausgestaltung der Neuerung ist mindestens einer der ineinander angeordneten Rotoren der Hysteresekupplung als axial verstellbarer Rotor ausgebildet ist. Innerhalb der Hysteresekupplung sind die ineinander angeordneten Rotoren, auch als Außenrotor und Innenrotor bezeichnet, als axial zueinander verstellbare Bauteile ausgebildet. Die Hysteresekupplung wird während des Betriebes vom Motor mit praktisch konstanter Drehzahl angetrieben, wobei die Rotoren der Hysteresekupplung, die nach Art ineinander geschobener Zylinder gestaltet sind, das notwendige Drehmoment mit Hilfe von Permanentmagneten und Hysteresematerial auf die Welle der Kreiselpumpe oder Strömungsmaschine übertragen. Durch einfache Zuordnung der axialen Lage der Rotoren zueinander wird die Größe des zu übertragenden Drehmomentes in einfachster Weise bestimmt. In Abhängigkeit von der axialen Rotorüberdeckung wird das jeweils notwendige Drehmoment, damit die an der Pumpe sich einstellende Drehzahl und damit der jeweilige Pumpenbetriebspunkt in einfachster und genauer Weise eingestellt. Diese Maßnahme gewährleistet einen kostensparenden Pumpenbetrieb im jeweils gewünschten Anlagebetriebspunkt. Ein sich durch die Verstellung innerhalb der Hysteresekupplung eventuell einstellender Schlupf ist vernachlässigbar im Vergleich zu den Einsparungen an Betriebskosten aufgrund eines Betriebes im genauen Anlagebetriebspunkt.After designing the innovation is at least one of the nested rotors of the hysteresis clutch is designed as an axially adjustable rotor. Are inside the hysteresis clutch the rotors arranged one inside the other, also referred to as the outer rotor and inner rotor, formed as axially adjustable components. The hysteresis clutch will during of operation driven by the engine at a practically constant speed, whereby the rotors of the hysteresis clutch, the type of one pushed into the other Cylinders are designed using the necessary torque Permanent magnets and hysteresis material on the shaft of the centrifugal pump or transferred to a fluid machine. By simply assigning the axial position of the rotors to each other becomes the size of the file to be transferred Torque determined in the simplest way. Dependent on from the axial rotor overlap the torque required in each case, so that the on the pump itself setting speed and thus the respective pump operating point set in the simplest and most precise way. This measure ensures a cost-saving pump operation in the desired System operating point. A through the adjustment within the hysteresis clutch any slip that may occur is negligible compared to that Savings in operating costs due to an operation in the exact System operating point.

Andere Ausgestaltungen der Neuerungen sehen vor, dass eine Regeleinrichtung während eines Betriebes die Betriebsposition zwischen Außenrotor und Innenrotor verändert und dass der Antriebsmotor und ein damit in Wirkverbindung stehender Rotor der Hysteresekupplung axial verschiebbar angeordnet sind. Diese Maßnahmen ermöglichen die axiale Veränderung des Überdeckungsgrades der Kupplungsteile der Hysteresekupplung auch während eines laufenden Betriebes. Dies können eine axiale Verschiebbarkeit einer oder beider Kupplungsteile auf der jeweiligen Welle sein. Dazu sind an sich bekannte Mittel zur Verschiebung der Kupplungs-Rotorteile auf der Welle von außen und während des Betriebes vorgesehen. Somit kann diese Anordnung innerhalb der technischen Grenzen auch zur Regelung benutzt werden.See other configurations of the innovations before that a control device during operation the operating position between outer rotor and inner rotor changed and that the drive motor and an operative connection with it Rotor of the hysteresis clutch are arranged axially displaceable. These measures enable the axial change the degree of coverage the coupling parts of the hysteresis clutch even during operation. You can an axial displacement of one or both coupling parts of the respective wave. For this purpose, known means for Displacement of the clutch rotor parts on the shaft from the outside and while of the company. Thus, this arrangement can be within the technical limits can also be used for regulation.

Dazu sieht eine weitere Ausgestaltung vor, dass eine Regeleinrichtung während des laufenden Betriebes den Antriebsmotor sowie einen damit in Wirkverbindung stehenden Rotor der Hysteresekupplung relativ zum Aufstellort in Axialrichtung verstellt. Dazu kann in besonders einfacher Weise eine axiale Verschiebbarkeit des gesamten laufenden Antriebsmotors gegenüber der Strömungsmaschine vorgesehen werden oder der gesamte Elektromotor wird gegenüber der Strömungsmaschine während des Betriebes verschiebbar angeordnet.A further configuration provides for this before that a control device during operation the drive motor and an operatively connected to it Rotor of the hysteresis clutch relative to the installation site in the axial direction adjusted. This can be done in a particularly simple manner of the entire running drive motor can be provided relative to the turbomachine or the entire electric motor is compared to the turbomachine during the Operation slidably arranged.

Hierzu sieht eine andere Ausgestaltung vor, dass der Antriebsmotor über ein Regel- oder Verstellgewinde mit der Strömungsmaschine und/oder dem Magnetkupplungsantrieb verbunden ist und dass eine Drehbewegung im Regel- oder Verstellgewinde die Lage eines Rotors der Hysteresekupplung verändert. Der Motor ist über das eine geeigneter Steigung aufweisende Regel- oder Verstellgewinde mit dem Gehäuse der Kupplung oder der Strömungsmaschine verbunden. Durch einen Aktuator, beispielsweise einen Verstellmotor, der seine Regelimpulse von einem Regler erhält, werden die durch das Regel- oder Verstellgewinde miteinander verbundenen Bauteile in eine solche Stellung zueinander gebracht, dass eine dadurch bedingte Axialverschiebung die für den gewünschten Regelungszustand erforderliche Überdeckung zwischen den Rotoren der Hysteresekupplung herbeiführt.A different embodiment provides for this before that the drive motor over a rule or Adjustment thread with the fluid machine and / or the magnetic clutch drive is connected and that a Rotation in the regular or adjusting thread the position of a rotor the hysteresis clutch changed. The engine is over the standard or adjustable thread with a suitable pitch with the housing the clutch or the fluid machine connected. By an actuator, for example an adjustment motor, which receives its control impulses from a controller, the control or adjustment thread interconnected components in such Positioned to each other that an axial displacement the for the wished Control state required coverage between the rotors of the hysteresis clutch.

Zusätzlich ergibt sich der Vorteil der leichteren Auswahl einer Pumpe aus einer Pumpenbaureihe. In einem Pumpenkatalog sind die verschiedenen Pumpengrößen mit ihren jeweiligen Pumpenkennlinien zu einem Kennfeld zusammengefasst. In einzelnen Fällen, bei denen für einen zu bedienenden Anwendungsfall eine Pumpe gerade in einem Grenzbereich zwischen zwei Pumpenkennlinien zuliegen kommt, erfolgt mit Hilfe der Hysteresekupplung in einfachster Weise eine Anpassung an die notwendige Leistungsübertragung.In addition, there is the advantage the easier selection of a pump from a pump series. In The different pump sizes are included in a pump catalog their respective pump characteristics are combined into a map. In individual cases, with those for an application to be operated a pump just in a limit range with the help of two pumps the hysteresis coupling in the simplest way an adaptation to the necessary power transfer.

Und ein weiterer Vorteil der Verwendung der Hysteresekupplung besteht in der Dimensionierung auf das Nenndrehmoment einer Pumpe. Denn bei einem asynchronen Hochlaufen des Drehstrommotors arbeitet die Hysteresekupplung ebenfalls asynchron. Sie muss daher nicht wie übliche Magnetkupplungen auf das größere Kippdrehmoment des Drehstrommotors ausgelegt werden. Dadurch ergibt sich eine kostensparende Verkleinerung der gesamten Kupplung bei gleichzeitig verbesserter Übertragungsqualität.And another advantage of using it the hysteresis clutch consists of the dimensioning to the nominal torque a pump. This is because when the three-phase motor starts up asynchronously the hysteresis clutch is also asynchronous. It therefore does not have to as usual Magnetic clutches on the larger tipping torque of the three-phase motor. This results in a cost saving Downsizing of the entire clutch with improved transmission quality.

Weiter stellt die Hysteresekupplung einen Überlastschutz dar, so dass eine dadurch angetriebene Kreiselpumpe oder Strömungsmaschine von der Motorseite her nicht überlastet werden kann. Sie stellt damit gegenüber herkömmlichen Magnetkupplungen eine deutlich verbesserte Antriebslösung dar, da gleiche Leistungen bei kleinerer Baugröße zuverlässiger übertragen werden. Und das mit dem zusätzlichen Vorteil einer Einstellbarkeit hinsichtlich der zu übertragenden Leistungen. Trotzdem bleiben bei der verstellbare Hysteresekupplung alle Vorteile einer Magnetkupplung erhalten. Dies ist die berührungslose Verbindung zwischen Pumpe und Motor, ein einfacher Motortausch und die Integration eines Spalttopfes, womit ein Fördermedium zuverlässig von der Atmosphäre getrennt wird. Weiterhin die Einstellung einer gewünschten Pumpendrehzahl und damit der exakten Fördermenge.The hysteresis clutch also provides overload protection, so that a centrifugal pump or turbomachine driven thereby cannot be overloaded from the motor side. It thus represents a significantly improved drive solution compared to conventional magnetic clutches, since the same performance can be transmitted more reliably with a smaller size. And with the additional advantage of being adjustable with regard to the services to be transmitted. Nevertheless, all advantages of a magnetic coupling are retained with the adjustable hysteresis coupling. This is the non-contact connection between pump and motor, a simple motor exchange and the integration of a split top fixed, which reliably separates a medium from the atmosphere. Furthermore, the setting of a desired pump speed and thus the exact delivery rate.

Ein Ausführungsbeispiel der Neuerung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen dieAn embodiment of the innovation is shown in the drawings and is described in more detail below. They show

1 eine Verstellmöglichkeit eines Rotors und die 1 an adjustment of a rotor and the

2 eine Regelmöglichkeit mittels Regelgewinde 2 a control option by means of a thread

Die 1 zeigt eine Strömungsmaschine 1 in Form eines Kreiselpumpenaggregates. Die Kreiselpumpe wird unter Zwischenschaltung einer Hysteresekupplung 2 von einem elektrischen Antriebsmotor 3 angetrieben. Die Hysteresekupplung 2 ist innerhalb eines Kupplungsgehäuses 4 angeordnet, welches an einem Gehäusedeckel 5 dichtend befestigt ist. Das Kupplungsgehäuse 4 ist so ausgebildet, dass es gleichzeitig einen Spalttopf 6 am Gehäusedeckel 5 dichtend anpresst. Im Gehäusedeckel 5 ist eine Lagerung 7 für eine Welle 8 angeordnet. Auf der einen Seite der Welle 8 ist innerhalb der Kreiselpumpe 1 ein Laufrad 1.1 befestigt und auf der anderen Seite der Welle 8 ist ein Rotor 9 der Hysteresekupplung 2 angeordnet.The 1 shows a turbomachine 1 in the form of a centrifugal pump unit. The centrifugal pump is connected with a hysteresis clutch 2 from an electric drive motor 3 driven. The hysteresis clutch 2 is inside a clutch housing 4 arranged, which on a housing cover 5 is sealingly attached. The clutch housing 4 is designed so that it is a can at the same time 6 on the housing cover 5 sealingly pressed. In the housing cover 5 is a storage 7 for a wave 8th arranged. On one side of the wave 8th is inside the centrifugal pump 1 an impeller 1.1 attached and on the other side of the shaft 8th is a rotor 9 the hysteresis clutch 2 arranged.

Die hier gezeigte Kreiselpumpe ist für die Förderung chemischer Flüssigkeiten ausgebildet, weshalb alle flüssigkeitsberührten Oberflächen der Kreiselpumpe 1, des Laufrades 1.1, des Gehäusedeckels 5 und des Spalttopfes 6 mit einem entsprechenden Schutzüberzug 14 versehen sind.The centrifugal pump shown here is designed for the conveyance of chemical liquids, which is why all liquid-wetted surfaces of the centrifugal pump 1 , the impeller 1.1 , the housing cover 5 and the containment shell 6 with an appropriate protective cover 14 are provided.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein äußerer Rotor 10 der Hysteresekupplung axial verschiebbar auf einem Wellenstumpf 11 des Antriebsmotors 3 befestigt. Die Axialverschiebung erfolgt in diesem Beispiel durch ein Verstellmittel 12, mit dessen Hilfe in axialer Richtung eine einstellbare Positionierung zwischen Außenrotor 10 und einem Innenrotor 9 bewirkt wird. Selbstverständlich sind auch noch andere Verstellmöglichkeiten gebräuchlich, die eine Einstellung ohne Demontage der Hysteresekupplung 2 erlauben. Dazu können im Kupplungsgehäuse 4 oder im Flanschgehäuse 13, welches Antriebsmotor 3 und Kupplungsgehäuse 4 verbindet, entsprechende Zugangsöffnungen angeordnet sein, um eine leichte Einstellmöglichkeit für den Außenrotor 10 zu erhalten.In this embodiment, there is an outer rotor 10 the hysteresis coupling is axially displaceable on a stub shaft 11 of the drive motor 3 attached. In this example, the axial displacement takes place by means of an adjusting means 12 , with whose help an adjustable positioning between the outer rotor in the axial direction 10 and an inner rotor 9 is effected. Of course, there are also other adjustment options in use that allow adjustment without dismantling the hysteresis clutch 2 allow. You can do this in the clutch housing 4 or in the flange housing 13 which drive motor 3 and clutch housing 4 connects, appropriate access openings can be arranged to make easy adjustment for the outer rotor 10 to obtain.

Bei einer Ausführungsform ohne Spaltrohr kann in analoger Weise auch eine Verstellung am Innenrotor 9 erfolgen.In an embodiment without a canned tube, an adjustment on the inner rotor can also be carried out in an analogous manner 9 respectively.

Die Hysteresekupplung 2 ist derart ausgeführt, dass auf der Außenseite des inneren Kupplungsteiles, dem Innenrotor 9, Seltenerdmagnete 15 angeordnet sind. Diese bauen ein magnetisches Luftspaltfeld zwischen Innen- und Außenrotor 9, 10 auf, wobei auf der Innenseite des äußeren Kupplungsteiles, dem Außenrotor 10, ein Magnetwerkstoff 16 mit ausgeprägter Hystereseeigenschaft angeordnet ist. Damit die Temperaturabhängigkeit der Hysteresekupplung gering ist, sind vorzugsweise die Werkstoffe Sm2Co17 oder AlNiCo zu verwenden.The hysteresis clutch 2 is designed such that on the outside of the inner coupling part, the inner rotor 9 , Rare earth magnets 15 are arranged. These build a magnetic air gap field between the inner and outer rotor 9 . 10 on, on the inside of the outer coupling part, the outer rotor 10 , a magnetic material 16 is arranged with a pronounced hysteresis property. So that the temperature dependence of the hysteresis coupling is low, the materials Sm2Co17 or AlNiCo should preferably be used.

Eine solche Hysteresekupplung 2 ist lediglich auf das jeweilige Nenndrehmoment der Kreiselpumpe 1 dimensioniert, da die Hysteresekupplung 2 beim Asynchron-Hochlauf des als Drehstrommotors ausgebildeten Motors 2 ebenfalls asynchron arbeitet. Es ist daher nicht erforderlich, wie bei den bisher üblichen Magnetkupplungen, die Hysteresekupplung auf das wesentlich höhere Kippdrehmoment eines Asynchron-Drehstrommotors auszulegen. Zusätzlich hat die Hysteresekupplung 2 den Vorteil eines Überlastschutzes, da die Kreiselpumpe 1 von der Motorseite her nicht überlastet werden kann. Mit Hilfe des axialen Verstellmittel 12 der Hysteresekupplung 2 erfolgt die Einstellung der Überdeckung zwischen Innenrotor 9 und Außenrotor 10. Mit dem gezeigten Stellbereich entlang der Verbindung zwischen Außenrotor 10 und Motorwelle 11 erfolgt eine einfache Anpassung an die jeweiligen Betriebsverhältnisse.Such a hysteresis clutch 2 is only on the respective nominal torque of the centrifugal pump 1 dimensioned because the hysteresis clutch 2 during asynchronous startup of the motor designed as a three-phase motor 2 also works asynchronously. It is therefore not necessary, as with the magnetic clutches previously used, to design the hysteresis clutch for the significantly higher tipping torque of an asynchronous three-phase motor. In addition, the hysteresis clutch has 2 the advantage of overload protection because the centrifugal pump 1 cannot be overloaded from the motor side. With the help of the axial adjustment means 12 the hysteresis clutch 2 the overlap between the inner rotor is adjusted 9 and outer rotor 10 , With the adjustment range shown along the connection between the outer rotor 10 and motor shaft 11 there is a simple adjustment to the respective operating conditions.

2 zeigt eine andere Art der Verstellung, wobei zwischen Hysteresekupplung 2 und Antriebsmotor 3 ein Verstell- oder Regelgewinde 17 angeordnet ist. In der 2 ist das einteilige Flanschgehäuse 13 nach 1 als eine mehrteilige Bauform ausgebildet. dabei sind dessen Flanschgehäuseteile 13.1 und 13.2 durch das Verstell- oder Regelgewinde 17 kraft- und formschlüssig miteinander verbunden. Am Antriebsmotor 3 ist zusätzlich ein Verstellmotor 18 angeordnet, den eine Regeleinrichtung 19 ansteuert. Mit Hilfe der Regeleinrichtung 19 wird das Flanschgehäuseteil 13.2 relativ zum Antriebs motor 3, an dem es radial drehbar und axial fest angeordnet ist, verdreht. Infolge einer solchen Drehbewegung verändert das Flanschgehäuseteil 13.2 auf dem Regelgewinde 17 seine Position und es erfolgt eine Axialverschiebung. Dadurch wird der Antriebsmotor 3 relativ zu einem – hier nicht dargestellten – Aufstellort in Richtung der Motordrehachse verschoben. Dabei zieht oder schiebt die Motorwelle 11, in Abhängigkeit von der Drehrichtung, den Rotor 10 ebenfalls in eine andere Position, wodurch in axialer Richtung der Überdeckungsgrad der Hysteresekupplung 2 verändert wird. Ein davon zu übertragendes Moment wird somit in einer gewünschten Weise verändert oder geregelt. Der Antriebsmotor 3 ist für eine axiale Verschiebebewegung in einer entsprechenden Weise an seinem Aufstellort befestigt. 2 shows another type of adjustment, being between hysteresis clutch 2 and drive motor 3 an adjustment or standard thread 17 is arranged. In the 2 is the one-piece flange housing 13 to 1 designed as a multi-part design. there are its flange housing parts 13.1 and 13.2 through the adjustment or standard thread 17 non-positively and positively connected. On the drive motor 3 is also an adjustment motor 18 arranged a control device 19 controls. With the help of the control device 19 becomes the flange housing part 13.2 relative to the drive motor 3 , on which it is radially rotatable and axially fixed, rotated. As a result of such a rotary movement, the flange housing part changes 13.2 on the regular thread 17 its position and there is an axial displacement. This will drive the engine 3 Relative to a - not shown here - location in the direction of the motor axis of rotation. The motor shaft pulls or pushes 11 , depending on the direction of rotation, the rotor 10 also in a different position, whereby the degree of coverage of the hysteresis clutch in the axial direction 2 is changed. A moment to be transmitted is thus changed or regulated in a desired manner. The drive motor 3 is fastened in an appropriate manner at its installation location for an axial displacement movement.

Anstelle des Verstellmotor 18 können auch andere bekannte Verstellmittel Anwendung finden, mit deren Hilfe von außen eine regelnde Verstellbewegung auf den Rotor 10 ausgeübt wird. Dazu können entsprechend gleichwirkende Ausbildungen am Flanschgehäuse 13, 13.1 und 13.2 oder am Kupplungsgehäuse 4 Verwendung finden. Wesentlich ist die Veränderung der relativen axialen Lage von Motor 3 und dem damit verbundenen Rotorteil 10 zur Strömungsmaschine 1 beziehungsweise zur Hysteresekupplung 2. Infolgedessen verändert sich in der Hysteresekupplung 2 der Überdeckungsgrad der Rotoren 9, 10.Instead of the adjustment motor 18 other known adjustment means can also be used, with the help of which a regulating adjustment movement on the rotor from the outside 10 is exercised. For this purpose, correspondingly equivalent training on the flange housing 13 . 13.1 and 13.2 or on the clutch housing 4 Find use. The change in the relative axial position of the motor is essential 3 and the associated rotor part 10 to the fluid machine 1 or for hysteresis coupling 2 , As a result, the hysteresis clutch changes 2 the degree of coverage of the Ro tors 9 . 10 ,

Claims

Turbomachine with a magnetic clutch drive, whereby an electric drive motor transmits a torque to a shaft of the turbomachine, in particular a centrifugal pump, and the clutch is provided with axial rotors in the form of an outer rotor surrounding an inner rotor, as characterized in that between a drive motor ( 3 ) in the form of a three-phase asynchronous motor and a fluid machine ( 1 ) a hysteresis clutch ( 2 ) is arranged.

Fluid machine according to claim 1, characterized in that the fluid machine ( 1 ) is designed as a centrifugal pump.

Fluid machine according to claim 1 or 2, characterized in that the hysteresis clutch ( 2 ) is adjustable.

Turbomachine according to claim 3, characterized in that at least one of the nested rotors ( 9 . 10 ) the hysteresis clutch ( 2 ) as an axially adjustable rotor ( 10 ) is trained.

Turbomachine according to claim 3 or 4, characterized in that an adjusting means ( 12 ) adjustable positioning between the outer rotor in the axial direction ( 10 ) and inner rotor ( 9 ) causes.

Turbomachine according to one of claims 1 to 5, characterized in that a control device ( 19 . 18 ) the operating position between the outer rotor during operation ( 10 ) and inner rotor ( 9 ) changed.

Turbomachine according to one of claims 1 to 6, characterized in that the drive motor ( 3 ) and an associated rotor ( 10 ) the hysteresis clutch ( 2 ) are arranged axially displaceable.

Turbomachine according to claim 7, characterized in that a control device ( 19 . 18 ) the drive motor during operation ( 3 ) and an associated rotor ( 10 ) the hysteresis clutch ( 2 ) adjusted axially relative to a location.

Fluid machine according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that the drive motor ( 3 ) via a standard or adjustment thread ( 17 ) with the fluid machine ( 1 ) and / or the magnetic clutch drive is connected and that a rotary movement in the control or adjustment thread ( 17 ) the position of a rotor ( 10 ) the hysteresis clutch ( 2 ) changed.

Turbomachine according to one or more of claims 1 to 9, characterized in that between the rotors ( 9 . 10 ) a can ( 6 ) or canned is arranged.