DE3642727C2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- DE3642727C2 DE3642727C2 DE3642727A DE3642727A DE3642727C2 DE 3642727 C2 DE3642727 C2 DE 3642727C2 DE 3642727 A DE3642727 A DE 3642727A DE 3642727 A DE3642727 A DE 3642727A DE 3642727 C2 DE3642727 C2 DE 3642727C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- frequency converter
- pump
- capsule
- heat
- motor pump
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D13/00—Pumping installations or systems
- F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
- F04D13/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
- F04D13/0686—Mechanical details of the pump control unit
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/58—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer
- F04D29/5813—Cooling the control unit
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
- H02K11/30—Structural association with control circuits or drive circuits
- H02K11/33—Drive circuits, e.g. power electronics
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K17/00—Asynchronous induction motors; Asynchronous induction generators
- H02K17/02—Asynchronous induction motors
- H02K17/30—Structural association of asynchronous induction motors with auxiliary electric devices influencing the characteristics of the motor or controlling the motor, e.g. with impedances or switches
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
- H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
- H02K5/12—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof specially adapted for operating in liquid or gas
- H02K5/128—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof specially adapted for operating in liquid or gas using air-gap sleeves or air-gap discs
- H02K5/1285—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof specially adapted for operating in liquid or gas using air-gap sleeves or air-gap discs of the submersible type
Description
Die Erfindung betrifft eine Unterwasser-Motorpumpe, bestehend aus
einem als Naßläufermotor ausgebildeten Elektromotor, der die mit
ihm gekuppelte Pumpe antreibt, deren Drehzahl und/oder Drehmo
ment mit einem statischen Frequenzumrichter veränderbar ist.
Unterwasser-Motorpumpen, auch Tauchpumpen genannt, sind in der
Regel vielstufige Kreiselpumpenaggregate. Sie werden vorzugsweise
zum Fördern von Wasser aus größeren Tiefen bzw. Brunnen einge
setzt.
Da die Kosten zur Herstellung von Brunnen stark mit dem Durch
messer der hierfür erforderlichen Bohrung ansteigen, ist man be
strebt, den Wasserbedarf aus Brunnen mit möglichst kleinen Durch
messern zu decken. Der Brunnendurchmesser bestimmt wiederum den
Außendurchmesser D der Kreiselräder. Nun gelten für alle Kreisel
pumpen die nachfolgend erwähnten und allgemein bekannten Modell
gesetze, in denen das Formelzeichen n für die Drehzahl steht:
Förderstrom | |
Q ∼ n · D³ | |
Förderhöhe | H ∼ n² · D² |
Leistung | P ∼ n³ · D⁵ |
Die genannten Beziehungen zeigen nicht nur den großen Einfluß der
Drehzahl n auf die hydraulischen Leistungsdaten einer Kreiselpumpe.
Sie zeigen nämlich auch, daß die Förderhöhe H einer Pumpenstufe
begrenzt ist, wenn die Drehzahl n und der Bohrungsdurchmesser
sowie damit der Durchmesser D festgelegt ist.
Die Förderhöhe einer Pumpenstufe ist relativ niedrig. Sie liegt zum
Beispiel bei 4′′-Aggregaten mit Drehzahlen von 2900 l/min zwischen
4 und 6 m. Hieraus folgt, daß Pumpen normalerweise der geforderten
Förderhöhe wegen vielstufig gebaut werden müssen. Man findet
deshalb in der Praxis Pumpenaggregate mit 100 und mehr Stufen, so
daß diese dann eine Baulänge von 7 m und mehr haben.
Wenn man die Drehzahl des Pumpenaggregates zum Beispiel auf den
doppelten Wert steigert, kommt man bei gleicher Förderhöhe mit
einem Viertel der sonst benötigten Stufenzahl aus. Die Drehzahl ist
bei den hier üblicherweise eingesetzten Asynchronmotoren wirtschaft
lich aber nur durch eine Frequenzänderung zu beeinflussen, d. h., zur
Verminderung der Stufenzahl müssen die Aggregate über Frequen
zumrichter angetrieben werden.
Ein weiterer Vorteil durch Anwendung von Frequenzumrichtern ist
auch der, daß die Drehzahl frei gewählt werden kann und daß mit
dem Pumpenaggregat verschiedene Drosselkurven gefahren werden
können, womit die Zahl der sonst erforderlichen Pumpentypen redu
ziert werden kann. Schließlich läßt sich in Verbindung mit einer
Drehzahlregelung die Pumpenleistung im wesentlichen verlustlos auf
eine zeitlich veränderliche Anlagenleistung einstellen, was zu beacht
lichen Einsparungen an elektrischer Antriebsenergie führen wird.
Aus DE 29 34 076 A1 ist eine elektromotorisch angetriebene Kreisel
pumpe zum Einsatz in einem Bohrloch bekannt, deren Motor mit
unterschiedlicher Spannung und Frequenz ansteuerbar ist. Die hierfür
erforderliche Steuerschaltung, die im wesentlichen den Frequenzum
richter umfaßt, ist aus Platzgründen von Pumpe und Motor getrennt,
extern außerhalb des Bohrlochs in einem gesonderten Kasten angeord
net.
Die heute üblichen und extern angeordneten statischen Frequenzum
richter, wie sie beispielsweise in DE 29 34 076 A1 beschrieben sind,
sind kastenförmige Geräte, die im Leistungsbereich bis zu etwa
100 kW ihre Verlustwärme meist durch freie Konvektion an die
Umgebung abführen können. Aufgrund des schlechten Wärmeüber
ganges müssen die Oberflächen des Gerätes groß gehalten werden, so
daß die Geräte auch entsprechend groß ausfallen, wenn man bedenkt,
daß in einem Leistungsbereich bis zu 10 kW der durchschnittliche
Raumbedarf eines Frequenzumrichters schon zwischen 0,005 und
0,01 m3/kW liegt.
Die Größe des Frequenzumrichters erlaubt es bisher nicht, diesen mit
dem Pumpenaggregat zu verbinden. Bei der somit erforderlichen
separaten Aufstellung treten durch relativ lange Leitungsverbindungen
zwischen dem Frequenzumrichter und dem Pumpenaggregat Störungen
durch fremde elektromagnetische Felder auf, was in Zukunft durch
gesetzliche Regelungen zu einem größeren Aufwand hinsichtlich der
Abschirmung führen wird. Ferner wird auch die Mobilität einer
Pumpenanlage durch den großbauenden Frequenzumrichter einge
schränkt. Schließlich sind die Kosten des Frequenzumrichters zu
bedenken, die im niedrigen Leistungsbereich den Preis des Pumpen
aggregates meist übersteigen werden.
Aus der DE-AS 18 08 856 ist eine Umwälzpumpe für Zentralhei
zungsanlagen bekannt, bei der die Drehzahl durch einen im Wick
lungsstromkreis liegenden einstellbaren Widerstand veränderbar ist.
Dieser Widerstand ist innerhalb des Motorgehäuses, und zwar in
wärmeleitender Verbindung dazu angeordnet, das wiederum wärme
leitend mit dem Pumpengehäuse verbunden ist, wodurch eine Wärme
abfuhr der im Widerstand entstehenden Verlustwärme über das För
dermedium der Pumpe erreicht werden soll. Hierbei ist das Motoren
gehäuse an die Bauform des Widerstands angepaßt, was zum einen
deshalb unproblematisch ist, weil es sich um eine Heizungsumwälz
pumpe handelt, so daß genügend Freiraum für das Pumpenaggregat
zur Verfügung steht, und zum anderen deshalb, weil der Widerstand
als solcher vergleichsweise kompakt baut. Im übrigen kann dieser
Widerstand nicht mit einem Frequenzumrichter gleichgesetzt werden,
da mit dem Widerstand lediglich eine Drehzahlabsenkung, nicht
jedoch die erwünschte Drehzahlerhöhung möglich ist.
In der US-PS 45 11 312 ist ein Kreiselpumpenaggregat beschrieben,
dem ein Frequenzumrichter vorgeschaltet ist. Der Frequenzumrichter
ist benachbart neben dem Elektromotor im Aggregatgehäuse angeord
net und benötigt einen Freiraum innerhalb des Gehäuses, der deutlich
größer als der für den Elektromotor erforderliche Raum ist. Die dort
beschriebene Bauart ist daher für die hier in Rede stehenden Unter
wasser-Motorpumpen, die zum Fördern aus Bohrlöchern eingesetzt
werden, nicht geeignet.
Ausgehend von dem einleitend genannten Stand der Technik
(DE 29 34 076 A1) liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe
zugrunde, eine mit einem Frequenzumrichter gesteuerte bzw. geregel
te Unterwasser-Motorpumpe zu schaffen, die bei kleiner Bauweise
billig herstellbar und universell einsetzbar ist und die keine Probleme
hinsichtlich der Abfuhr der Verlustwärme mit sich bringt.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Unterwasser-Motor
pumpe dadurch gelöst, daß der Frequenzumrichter durch Anwendung
hochintegrierter Schaltkreise miniaturisiert, druckfest und wasserdicht
gekapselt und mit der Unterwasser-Motorpumpe zu einer baulichen
Einheit verbunden ist, der Art, daß das geförderte oder zu fördernde
Fluid eine Wärmesenke für die abzuführende Verlustwärme des
Frequenzumrichters bildet, daß der Frequenzumrichter in seinen
äußeren Abmessungen an die durch den Durchmesser von Pumpe
bzw. Elektromotor gebildete Außenkontur der Unterwasser-Motor
pumpe angepaßt ist und daß der Frequenzumrichter als Modul in
Verlängerung des Elektromotors und/oder der Pumpe angeordnet ist.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung werden die eingangs erwähnten
Probleme sämtlich überwunden. Durch die Anwendung hochintegrier
ter Schaltkreise wird der Frequenzumrichter soweit miniaturisiert,
daß eine Anordnung innerhalb der Unterwasser-Motorpumpe möglich
wird. Es wird jedoch darauf verzichtet, den Frequenzumrichter in
besonders hierfür abgedichteten Räumen des Aggregatgehäuses unter
zubringen, vielmehr ist der Frequenzumrichter druckfest und wasser
dicht gekapselt, so daß er unmittelbar mit dem Fördermedium in
Kontakt treten kann und somit eine sehr effiziente Wärmeabfuhr
unabhängig von der Gehäusekonstruktion gegeben ist. Durch die
Anordnung des gekapselten Frequenzumrichters im Förderfluid tritt
während des Betriebs Zwangskonvektion ein, die Wärmeübergangs
zahl vergrößert sich im Vergleich zu bekannten Anordnungen in
nerhalb des Motorgehäuses um mehr als zwei Zehnerpotenzen. Nur
hierdurch ist es möglich, das Bauvolumen des Frequenzumrichters auf
einen Bruchteil des bisher Üblichen, von extern aufgestellten Fre
quenzumrichtern bekannten, zu reduzieren. Auf diese Weise lassen
sich Frequenzumrichter realisieren, deren Größe je nach Leistung
beispielsweise in einer Streichholzschachtel Platz finden.
Um das Aggregat in seiner entscheidenden Abmessung, nämlich dem
Durchmesser nicht zu vergrößern, ist der Frequenzumrichter an die
durch Pumpe und Elektromotor vorgegebene Außenkontur angepaßt.
Schließlich ist er als Modul ausgebildet und in Verlängerung des
Elektromotors und/oder der Pumpe angeordnet. Diese modulartige
Ausbildung ermöglicht eine weitgehend von der Motorpumpenkon
struktion unabhängige Anordnung und somit wirtschaftliche Herstel
lung desselben.
Als bevorzugte Orte zur Anbringung des gekapselten Frequenzum
richtermoduls bieten sich die Enden des Pumpenaggregats oder seiner
Teile an, d. h., daß der Frequenzumrichter als Verlängerung des
Motors oder der Pumpe angeordnet wird.
Ein besonderer Vorteil für den Hersteller oder den Anwender solcher
Unterwasser-Motorpumpen ergibt sich dann, wenn das Ausgangssignal
des Frequenzumrichters mittelbar durch von außen über die Kapsel
wand mechanisch oder elektromagnetisch betätigbare Schaltelemente
verändert werden kann. Damit kann dann das Pumpenaggregat ver
lustlos an die jeweils geförderte Leistung angepaßt werden. Wenn
dabei die vorgesehene Arbeitstemperatur der Motorwicklung zur
Begrenzung der Motorleistung, beispielsweise durch Feststellung
dieser Temperatur über einen Sensor ausgewertet wird, kann man auf
den sonst üblichen Motorschutzschalter verzichten, was als weiterer
Vorteil hinsichtlich der Baukosten und Funktionssicherheit zu werten
ist.
Da die Elektronik des Frequenzumrichters ebenfalls vorgegebene
Temperaturgrenzen hat, sollte seine Kapsel wenigstens teilweise mit
einer Füllung aus gut wärmeleitendem Material versehen werden, die
als Wärmeleiter für die zur Kapseloberfläche hinzuführende Ver
lustwärme dient, so daß hohe Leistungen bei kleinem Bauvolumen
möglich sind.
Bei tief im Wasser hängenden Pumpenaggregaten kann verständlicher
weise der Außendruck auf die Kapsel beachtliche Werte erreichen.
Wenn die Kapsel mit einem Feststoff ausgefüllt wird, insbesondere
und auf einfache Weise mit einem schüttfähigen, druckstabilen und
elektrisch isolierten Feststoff in Form eines Granulates, dann wird
die Füllung die Kapsel durch Aufnahme der Druckkräfte in ihrer
Form stabilisieren. Auf diese Weise wird es möglich, die Wandstärke
der Kapsel und damit ihren Wärmewiderstand zu reduzieren. Un
geachtet dessen kann die Füllung natürlich auch aus einer elektrisch
nichtleitenden Flüssigkeit oder einem Gemisch aus einer Flüssigkeit
und einem Feststoff bestehen, die Isolierstoffe sein sollten, sofern sie
in direkten Kontakt mit den elektronischen Bauteilen und deren
Verbindungen des Frequenzumrichters gelangen können.
Eine beachtliche Leistungssteigerung des Frequenzumrichters bei
kleinem Bauvolumen ist auch möglich, wenn die Kapsel mit entspre
chender Füllung als Heat-Pipe-System arbeitet. Hierbei handelt es
sich im Prinzip um einen Wärmeaustauscher mit einem Hohlkörper,
dessen Inhalt teilweise mit einer Flüssigkeit, gegebenenfalls zusätz
lich auch noch mit einem Feststoff, ausgefüllt ist. Wenn die als
Wärmequelle wirkende Elektronik durch entsprechende konstruktive
Gestaltung in der Flüssigkeit liegt, dann verdampft die Flüssigkeit am
Entstehungsort der Verlustwärme. Der Dampf kondensiert an den
verhältnismäßig kälteren Oberflächen der Kapsel, gibt dabei als
Wärmeträger die Wärmeenergie an die Kapselwände ab und fließt
schließlich als Kondensat zur Wärmequelle zurück. Auf diese Weise
wird die gesamte Kapseloberfläche als Wärmeaustauschfläche mit
genutzt. Die Wärmeübergangszahlen bei Verdampfung und Kondensa
tion sind so hoch, daß nun bei gleicher Temperaturdifferenz um
Zehnerpotenzen höhere Wärmeleistungen als bei einer Wärmeleitung
durch Feststoffe zu transportieren sind. Weiterhin ist zu erwähnen,
daß die Heat-Pipe einen Diodeneffekt aufweist, d. h., daß die Wärme
nur an den mit Flüssigkeit benetzten Wänden der Kapsel übertragen
werden kann, was hinsichtlich der Konstruktion gewisse vorteilhafte
Voraussetzungen mit sich bringt.
Im übrigen liegt ein Vorteil bei der Fertigung des Pumpenaggregates
darin, daß der Frequenzumrichter als montagefertiges Modul herge
stellt werden kann und einfach über Steckverbindungen mit der
externen Energiequelle, den Statorwicklungen und etwaigen Sensoren
verbunden werden kann.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in der Zeichnung schema
tisch und vereinfacht dargestellten Ausführungsbeispielen näher
beschrieben. Die Figur zeigt die Seitenansicht einer Unterwasser-
Motorpumpe mit unterschiedlichen Möglichkeiten der Anbringung des
Frequenzumrichters.
Die in Fig. 1 dargestellte Unterwasser-Motorpumpe ist an sich
bekannt und besteht aus dem Elektromotor 1 und der mit ihm festge
kuppelten Kreiselpumpe 2, die hier aus mehreren Pumpenstufen 3
besteht. Zu jeder Pumpenstufe 3 gehört bekanntlich ein Laufrad
sowie ein Leitapparat, die von der Pumpenkammer umschlossen sind.
Die Pumpenstufen 3 sind im allgemeinen scheibenförmige Bauelemen
te, die übereinander angeordnet und gegeneinander verspannt werden.
Das zu fördernde Wasser wird durch einen Einlaufteil 4 in die Pumpe
2 gesaugt, es durchläuft dann die in Serie geschalteten Pumpenstufen
3 und verläßt die letzte Pumpenstufe mit entsprechend hohem Druck
durch das Rohr 5.
In der Figurendarstellung ist der Frequenzumrichter 6, der zur Ver
deutlichung und im Unterschied zu den Pumpenstufen 3 mit einer
Kreuzschraffur versehen ist, zwischen dem Einlaufteil 4 und der
Pumpe 2 angeordnet. Der Frequenzumrichter wird über die Leitung
7 an die Energiequelle - das kann die übliche Netzspannung oder ein
Sonnenkollektoraggregat sein - angeschlossen. Die abgeschirmte
Leitung 8 verbindet den Ausgangsteil des Frequenzumrichters 6
elektrisch mit den hier nicht dargestellten Statorwicklungen des
Motors 1. Abweichend von der Darstellung können übrigens die
Leitungen 7 und 8 intern durch das Aggregat geführt sein, so daß sie
nicht zu einer Vergrößerung des Außendurchmessers führen.
Ein weiterer und besonders geeigneter Ort zur Montage des Frequen
zumrichters ist auch das Oberende der Pumpe 2. In diesem Fall wird
das Rohr 5 dann durch den gestrichelt angedeuteten Frequenzumrich
ter 6a geschoben. Weitere Möglichkeiten zur Anbringung des Fre
quenzumrichters sind gemäß Fig. 1 die stirnseitigen Enden des
Motors 1. Also kann der Frequenzumrichter 6b am oberen Ende oder
der Frequenzumrichter 6c am unteren Ende des Motors 1 angeordnet
werden.
Von besonderer Bedeutung bei allen vorerwähnten Fällen der An
bringung des Frequenzumrichters ist es, daß dieser hinsichtlich seiner
äußeren Abmessungen an die entsprechenden Abmessungen des Mo
tors 1 bzw. der Pumpe 2 angepaßt sein sollte.
Das vom Wasser umgebene Gehäuse des Frequenzumrichters 6 ist als
wasserdichte und druckfeste Kapsel ausgebildet und schließt alle
Bauteile dieses Frequenzumrichters ein, also die den Eingangs- und
Ausgangskreis bildende Elektronik sowie den Kondensator, der als
Zwischenkreis für einen spannungsgespeicherten Frequenzumrichter
dienen kann.
Bei einem stromgespeichert arbeitenden Frequenzumrichter ist in
nerhalb der Kapsel an Stelle des Kondensators eine Spule anzuord
nen, die zweckmäßigerweise als Ringspule ausgebildet sein wird.
Dann können die von der Ringspule eingeschlossenen Metallteile den
Spulenkern bilden. Die (nicht dargestellten) innerhalb der Kapsel
angeordneten Sensoren, die den Betrieb des Frequenzumrichters
steuern, können, sofern dies zweckmäßig erscheint, auch extern
angeordnet werden, um beispielsweise auf die Temperatur der Motor
wicklung zu reagieren.
Wenn der Eingangskreis des Frequenzumrichters nicht aus den übli
chen, an das elektrische Versorgungsnetz angeschlossenen Gleichrich
terkreis besteht, sondern beispielsweise aus einem Gleichspannung
erzeugenden Sonnenkollektorsystem, wird dieses natürlich extern
bzw. außerhalb der den Frequenzumrichter aufnehmenden Kapsel
angeordnet und über ein geschirmtes Kabel mit dem Zwischenkreis
des Frequenzumrichters verbunden. Im übrigen sind alle wesentli
chen und von Störstrahlung beeinflußbaren Teile des Frequenzumrich
ters auch schon dadurch ausreichend abgeschirmt, daß die Kapsel aus
Metall besteht und weiterhin das metallische Gehäuse des Motors
und/oder der Pumpe für eine einwandfreie Schirmung sorgt.
An der Innenwand der den Frequenzumrichter aufnehmenden Kapsel
befinden sich Schaltelemente, die mit einer Elektronik in Verbindung
stehen und mittelbar von außen durch die Kapselwand mechanisch
oder elektromagnetisch betätigt werden können, um die Drehzahl
oder das Drehmoment des Motors vorprogrammieren zu können.
Hierdurch besteht also die Möglichkeit, beispielsweise durch mecha
nische Verformung der Kapsel entsprechende Schaltelemente von
außen zu betätigen. Eine andere Möglichkeit ist darin zu sehen, daß
die Schaltelemente von außen etwa mit einem Elektromagneten ver
stellt werden, bevor die Kapsel mit dem Frequenzumrichter in ihre
Einbaulage gebracht wird.
Wie schon eingangs erwähnt wurde, sollte die Kapsel des Frequen
zumrichters wenigstens teilweise mit einer Füllung als Wärmeleiter
versehen werden. Wenn die Kapsel vollständig mit einer Flüssigkeit
und/oder einem Feststoff gefüllt wird, kann hierdurch eine Stabilisie
rung der Kapsel bei entsprechend hohen Drücken erreicht werden.
Im übrigen kann die Füllung eingebracht werden, nachdem die Elek
tronik in die Kapsel eingebracht ist, wobei ein Feststoff als Füllung
schüttfähig sein sollte, um diesen leichter einbringen zu können.
Weiterhin wird noch darauf hingewiesen, daß eine aus Feststoffen
bestehende Füllung der Kapsel nicht unbedingt schüttfähig sein muß.
Es kommen also auch starre Gebilde als Füllung der Kapsel in Be
tracht, wobei diese offenzellig sein müssen, sofern gleichzeitig ein
weiterer Teil der Füllung aus einer Flüssigkeit besteht. Außerdem
muß es sich bei den Füllmaterialien nicht unbedingt um elektrische
Isolierstoffe handeln, wenn dafür gesorgt wird, daß die elektroni
schen Bauteile des Frequenzumrichters und deren elektrische Ver
bindungen mit einer Isolierschicht abgedeckt werden.
Die vom Ausgangskreis des Frequenzumrichters gelieferte Betriebs
größe kann auch durch interne oder externe Signale gesteuert werden.
Zu diesem Zweck werden dem Frequenzumrichter interne Sensoren,
wie beispielsweise auf Strom, Spannung oder Temperatur ansprechen
de Sensoren, oder externe Sensoren und Stellglieder zugeordnet, die
an die Steuerung des Frequenzumrichters angeschlossen werden.
Solche externen Sensoren können beispielsweise auf Druck, Volumen
strom und Temperatur der Pumpe ansprechen. Externe Stellglieder
können beispielsweise Zeitglieder sein, mit denen bestimmte Betriebs
weisen des Frequenzumrichters für vorgegebene Zeiträume ein- oder
abgestellt werden können.
Abschließend wird noch bemerkt, daß unter dem Begriff "Frequen
zumformer" nicht nur solche mit einem Eingangs-, Zwischen- und
Ausgangskreis zu verstehen sind, sondern auch sogenannte Direkt
umformer, die bekanntlich ohne Zwischenkreis arbeiten.
Claims (8)
1. Unterwasser-Motorpumpe, bestehend aus einem als Naßläufer
motor ausgebildeten Elektromotor, der die mit ihm gekuppelte Pumpe
antreibt, deren Drehzahl und/oder Drehmoment mit einem statischen
Frequenzumrichter veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet,
daß der Frequenzumrichter (6, 6a, 6b, 6c) durch Anwendung hochintegrierter Schaltkreise miniaturisiert, druckfest und wasserdicht gekapselt und mit der Unterwasser-Motorpumpe zu einer baulichen Einheit verbunden ist, der Art, daß das geför derte oder zu fördernde Fluid eine Wärmesenke für die ab zuführende Verlustwärme des Frequenzumrichters bildet,
daß der Frequenzumrichter (6, 6a, 6b, 6c) in seinen äußeren Abmessungen an die durch den Durchmesser von Pumpe (2) bzw. Elektromotor (1) gebildete Außenkontur der Unterwasser- Motorpumpe angepaßt ist und
daß der Frequenzumrichter (6, 6a, 6b, 6c) als Modul in Ver längerung des Elektromotors (1) und/oder der Pumpe (2) an geordnet ist.
daß der Frequenzumrichter (6, 6a, 6b, 6c) durch Anwendung hochintegrierter Schaltkreise miniaturisiert, druckfest und wasserdicht gekapselt und mit der Unterwasser-Motorpumpe zu einer baulichen Einheit verbunden ist, der Art, daß das geför derte oder zu fördernde Fluid eine Wärmesenke für die ab zuführende Verlustwärme des Frequenzumrichters bildet,
daß der Frequenzumrichter (6, 6a, 6b, 6c) in seinen äußeren Abmessungen an die durch den Durchmesser von Pumpe (2) bzw. Elektromotor (1) gebildete Außenkontur der Unterwasser- Motorpumpe angepaßt ist und
daß der Frequenzumrichter (6, 6a, 6b, 6c) als Modul in Ver längerung des Elektromotors (1) und/oder der Pumpe (2) an geordnet ist.
2. Unterwasser-Motorpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß Schaltelemente zur Veränderung des Ausgangssignals des Frequenzumrichters (6, 6a, 6b, 6c)
mittelbar von außen durch die Kapselwand mechanisch oder elek
tromagnetisch betätigbar sind.
3. Unterwasser-Motorpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die höchstzulässige Temperatur der Motorwick
lungen die maximale Leistung des Motors (1) bestimmt, daß an der
Motorwicklung ein Temperatursensor vorgesehen ist und der Sensor
dem Frequenzumrichter (6, 6a, 6b, 6c) aufgeschaltet ist.
4. Unterwasser-Motorpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kapsel des Frequenzumrichters (6,
6a, 6b, 6c) wenigstens teilweise mit einer Füllung als Wärmeleiter
für die zur Kapseloberfläche hinzuführende Verlustwärme versehen
ist.
5. Unterwasser-Motorpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Füllung aus einem schüttfähigen Feststoff besteht.
6. Unterwasser-Motorpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Füllung aus einer Flüssigkeit besteht.
7. Unterwasser-Motorpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Füllung aus einem schüttfähigen Feststoff und aus
einer Flüssigkeit besteht, die einen Teil der Räume zwischen den
Feststoffpartikeln zur Bildung eines Heat-Pipe-Systems ausfüllt, der
Art, daß die Flüssigkeit am Entstehungsbereich der Verlustwärme
verdampft und der Dampf unter Abgabe von Kondensationswärme an
der Kapselinnenfläche kondensiert.
8. Unterwasser-Motorpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß außen an der Kapsel des Frequenzum
richters (6, 6a, 6b, 6c) Kontakte vorgesehen sind, mit denen eine
Steckverbindung zu ortsfesten Kontakten zum Anschluß des Frequen
zumrichters an die Energiequelle und an die Enden der Motorwick
lung herstellbar ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863642727 DE3642727A1 (de) | 1986-12-13 | 1986-12-13 | Unterwasser-motorpumpe |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863642727 DE3642727A1 (de) | 1986-12-13 | 1986-12-13 | Unterwasser-motorpumpe |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3642727A1 DE3642727A1 (de) | 1988-06-23 |
DE3642727C2 true DE3642727C2 (de) | 1992-11-19 |
Family
ID=6316184
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19863642727 Granted DE3642727A1 (de) | 1986-12-13 | 1986-12-13 | Unterwasser-motorpumpe |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3642727A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0887907A2 (de) | 1997-06-26 | 1998-12-30 | Grundfos A/S | Tauchmotoreinheit |
CN102497060A (zh) * | 2011-11-30 | 2012-06-13 | 台州市百施度工贸有限公司 | 一种潜水泵的变频装置安装结构 |
Families Citing this family (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3820005C1 (de) * | 1988-06-11 | 1989-10-05 | Grundfos International A/S, Bjerringbro, Dk | |
DE3828512A1 (de) * | 1988-08-23 | 1990-03-08 | Grundfos Int | Tauchpumpenaggregat |
JPH078877Y2 (ja) * | 1989-03-07 | 1995-03-06 | 株式会社荏原製作所 | 水中ポンプ用制御装置 |
DE3911366A1 (de) * | 1989-04-07 | 1990-10-11 | Grundfos Int | Verfahren und vorrichtung zur probennahme an einer grundwassermessstelle |
DE4010049C1 (en) * | 1990-03-29 | 1991-10-10 | Grundfos International A/S, Bjerringbro, Dk | Pump unit for heating or cooling circuit - uses frequency regulator to reduce rotation of pump motor upon detected overheating |
DE4108074C2 (de) * | 1991-03-13 | 1994-02-17 | Heesemann Juergen | Elektronisch gesteuerter Elektromotor |
DE4113198A1 (de) * | 1991-04-23 | 1992-10-29 | Oplaender Wilo Werk Gmbh | Elektromotor, insbesondere spaltrohrmotor fuer eine kreiselpumpe oder einen luefter |
DE4121430C1 (de) * | 1991-06-28 | 1992-11-05 | Grundfos International A/S, Bjerringbro, Dk | |
DE4438130A1 (de) * | 1994-10-27 | 1996-05-02 | Wilo Gmbh | Spaltrohrmotor |
DE19510774C2 (de) * | 1995-03-24 | 1997-09-11 | Hanning Elektro Werke | Kühleinrichtung für elektronische Bauteile |
DE19615171C1 (de) * | 1996-04-17 | 1997-11-27 | Guenther Boehler Gmbh | Pumpe zur Entnahme von Flüssigkeitsproben |
DE19639098A1 (de) * | 1996-09-24 | 1998-03-26 | Wilo Gmbh | Motorpumpe mit gekühltem Frequenzumformer |
JP4138111B2 (ja) * | 1998-06-18 | 2008-08-20 | アスモ株式会社 | 流体ポンプ装置 |
EP0987441B1 (de) * | 1998-09-15 | 2003-12-10 | Wilo Ag | Rohrpumpe |
EP1150883B1 (de) * | 1999-02-12 | 2003-04-23 | Siemens Aktiengesellschaft | Elektrischer schiffsantrieb |
US6264431B1 (en) * | 1999-05-17 | 2001-07-24 | Franklin Electric Co., Inc. | Variable-speed motor drive controller for a pump-motor assembly |
DE10010961A1 (de) * | 2000-03-06 | 2001-09-20 | Grundfos As | Motorbaueinheit für ein Tauchpumpenaggregat |
DE50108475D1 (de) * | 2001-10-30 | 2006-01-26 | Grundfos As | Verfahren zum Betrieb eines frequenzumrichtergesteuerten Permanentmagnetmotors |
ITMI20031661A1 (it) | 2003-08-22 | 2005-02-23 | Askoll Holding Srl | Dispositivo elettronico di accensione e spegnimento per |
US7452251B2 (en) | 2006-01-20 | 2008-11-18 | Torqeedo Gmbh | Integrated outboard motor |
EP1810920A1 (de) * | 2006-01-20 | 2007-07-25 | Torqeedo GmbH | Elektrischer Aussenbordmotor mit integriertem, elektronischem Umrichter |
AT512486B1 (de) * | 2012-02-09 | 2014-02-15 | Bernecker & Rainer Ind Elektronik Gmbh | Servomotor |
RU2521532C2 (ru) * | 2012-08-21 | 2014-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Нефтегазовые космические технологии" | Погружной электронный блок для погружного электродвигателя |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1187866A (en) * | 1967-11-16 | 1970-04-15 | Sealed Motor Const Co Ltd | Improvements in and relating to Electric Motorised Centrifugal Pumps. |
CS159563B1 (de) * | 1972-12-28 | 1975-01-31 | ||
CA1117409A (en) * | 1978-09-07 | 1982-02-02 | Texaco Development Corporation | Deep well pumping system |
CH651111A5 (fr) * | 1982-07-28 | 1985-08-30 | Cerac Inst Sa | Installation de pompage et procede de mise en action de celle-ci. |
DE3342967C2 (de) * | 1983-11-28 | 1986-04-17 | Wilo-Werk Gmbh & Co, 4600 Dortmund | Elektromotor mit Anschlußbaustein für Pumpen |
-
1986
- 1986-12-13 DE DE19863642727 patent/DE3642727A1/de active Granted
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0887907A2 (de) | 1997-06-26 | 1998-12-30 | Grundfos A/S | Tauchmotoreinheit |
CN102497060A (zh) * | 2011-11-30 | 2012-06-13 | 台州市百施度工贸有限公司 | 一种潜水泵的变频装置安装结构 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3642727A1 (de) | 1988-06-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3642727C2 (de) | ||
DE3642723C2 (de) | ||
DE3642729C3 (de) | Pumpenaggregat zur Förderung von Flüssigkeiten oder Gasen | |
DE3642724C2 (de) | ||
EP0735650B2 (de) | Elektromotor | |
DE3820005C1 (de) | ||
WO1998035424A1 (de) | Elektromotor mit vorgeschaltetem frequenzumrichter | |
DE10144918A1 (de) | Motor mit einer Störbegrenzungsschaltung | |
EP1637741A1 (de) | Flüssigkeitsgekühltes Pumpensteuergerät und Flüssigkeitspumpenanordnung | |
DE102008007825A1 (de) | Umrichtermotor | |
EP0346730A2 (de) | Tauchpumpenaggregat | |
DE3642726A1 (de) | Drehzahlgeregeltes pumpenaggregat | |
DE4014918C2 (de) | ||
EP2398132A1 (de) | Pumpenaggregat | |
DE4312409B4 (de) | Einstellbarer Kondensator | |
DE102004041173A1 (de) | Lötaufbau zwischen einem Streifen einer Stromschiene und einem bedruckten Substrat | |
EP0519091A1 (de) | Gasgekühlte elektrische Maschine | |
DE4435511C1 (de) | Pumpenaggregat | |
EP0972295B1 (de) | Baugruppe zum schalten elektrischer leistungen | |
EP1132623B1 (de) | Motorbaueinheit für ein Tauchpumpenaggregat | |
DE202017007244U1 (de) | Permanentmagnet-Synchronmotor mit verbesserter elektronischer Steuerplatine | |
DE4203482C2 (de) | Tauchpumpenaggregat | |
DE102015205395A1 (de) | Schaltungskörper und Elektronikkomponenteneinheit | |
EP1895825A1 (de) | Aufbau für eine Stromversorgung mit einer Kühleinrichtung | |
DE1081570B (de) | Topffoermiger keramischer Kondensator mit Fluessigkeitskuehlung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8365 | Fully valid after opposition proceedings | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |