DE4103154A1

DE4103154A1 - Unterwasser-elektromotor

Info

Publication number: DE4103154A1
Application number: DE4103154A
Authority: DE
Inventors: Elmar Weller
Original assignee: UWE Unterwasser Electric GmbH and Co KG
Current assignee: UWE Unterwasser Electric GmbH and Co KG
Priority date: 1991-02-02
Filing date: 1991-02-02
Publication date: 1992-08-06

Description

Die Erfindung betrifft einen Unterwasser-Elektromotor in Naßbauweise mit einem rohrförmigen Motorgehäuse, mit einem darin drehbar gelagerten, als Kurzschlußläufer ausgebilde ten Rotor, mit einem den Rotor umgebenden, eine Stator wicklung tragenden, ringförmigen Stator, wobei zwischen Rotor und Stator ein Spalt vorgesehen ist, mit der Motor kühlung dienendem Füllwasser im Motorgehäuse, mit einem am Rotor angeordneten Pumpenrad zur Umwälzung des Füllwassers durch die Statorwicklung und den Spalt zwischen Stator und Rotor, und mit einer in Vorlauf und Rücklauf getrennten Füllwasserführung im Inneren des Motorgehäuses.

Bei bekannten Unterwasser-Elektromotoren dieser Art erfolgt der Rücklauf des kühlenden Füllwassers zum Pumpen rad durch Rücklaufkanäle, die auf die Außenseite des Motorgehäuses aufgeschweißt sind und hierdurch den Durch messer des Motors erhöhen. Bei Unterwasser-Elektromotoren, die mit relativ geringer Leistung (z. B. unter 75 kW) betrieben und in Bohrschächte relativ kleinen Durchmessers eingebracht werden, würden derartige, ringsum auf die Außenseite des Motorgehäuses aufgeschweißte Kühlkanäle aus Platzgründen stören. Man hat daher solche kleineren Unter wasser-Elektromotoren bisher ohne Kühlwasserumwälzung im Inneren des Motorgehäuses ausgebildet, obwohl eine derar tige Kühlung an sich wünschenswert wäre.

Es ist Aufgabe der Erfindung, dem geschilderten Mangel abzuhelfen und einen gattungsgemäßen Unterwasser-Elek tromotor so auszubilden, daß er auch ohne außenseitig angeordnete Füllwasser-Rücklaufkanäle mit einer Füllwas serumwälzung zwecks Motorkühlung ausgestattet werden kann.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Stator an seiner äußeren Umfangsfläche mit axial verlau fenden, stirnseitig offenen Nuten versehen ist, die durch das Motorgehäuse radial abgedeckt sind, so daß innerhalb des Motorgehäuses Rücklaufkanäle für das Füllwasser ent stehen, und daß im Motorgehäuse zwischen dem Stator und dem Pumpenrad ein Zwischenrohr angeordnet ist, das zusam men mit dem Motorgehäuse einen ringförmigen Zwischenraum bildet, der einerseits mit den Nuten und andererseits durch Kanäle mit dem Pumpenrad verbunden ist, so daß das Füllwasser aus den von den Nuten gebildeten Rücklaufkanä len zum Pumpenrad gelangt.

Die nachstehende Beschreibung einer bevorzugten Ausfüh rungsform der Erfindung dient im Zusammenhang mit beilie gender Zeichnung der weiteren Erläuterung.

Es zeigt

Fig. 1 eine ab- und teilweise aufgebrochene Darstellung eines Unterwasser-Elektro motors und

Fig. 2 eine Schnittansicht des Motors entlang der Linie 2-2 in Fig. 1.

Der in Fig. 1 auf- und abgebrochen dargestellte Unterwas ser-Elektromotor 1 weist ein druck- und wasserdichtes rohrförmiges Gehäuse 2 auf, in welchem mittels einer dreh bar gelagerten Welle 3 ein gewöhnlich als Kurzschlußläufer ausgebildeter Rotor 4 umläuft. Die Welle 3 ist an der obe ren Stirnseite des Motorgehäuses 2 aus diesem heraus nach oben verlängert, so daß dort unmittelbar eine (nicht dar gestellte) insbesondere mehrstufige Rotationspumpe ange schlossen werden kann. Über eine Leitung 5 wird der Motor 1 mit elektrischem Strom versorgt. Der Rotor 4 läuft unter Ausbildung eines kreiszylindrischen Spaltes 6 in einem aus Blechlamellen gebildeten, ringförmigen Stator 7 um, wel cher in üblicher Weise von einer mit der Leitung 5 verbun denen Statorwicklung 8 umschlossen ist.

Durch die axial abgebrochene Darstellung des Elektromotors 1 in Fig. 1 soll zum Ausdruck gebracht werden, daß der Motor 1 in Wirklichkeit eine wesentlich größere Länge hat, die beispielsweise dem Sechsfachen oder mehr seines Durch messers entsprechen kann. Der Motor 1 wird auf dem Boden eines Bohrschachtes (Brunnenbohrung) abgesetzt, so daß das freie Ende der Welle 3 in der aus Fig. 1 ersichtlichen Weise nach oben gerichtet ist. Mit dem freien Ende der Welle 3 wird unmittelbar die mehrstufige Rotationspumpe verbunden und hierdurch angetrieben, welche der Förderung von Wasser aus dem Grund des Schachtes zur Erdoberfläche dient. Motor 1 und Pumpe tauchen dabei in das "Förderwas ser" ein.

Wegen der vertikalen Anordnung des Motor-Pumpen-Aggregats müssen das Gewicht des Rotors 4 und der Pumpenschub im Inneren des Motorgehäuses 2 aufgefangen werden. Hierzu ist mit der Motorwelle 3 eine kreiszylindrische Spurscheibe 11 fest verbunden, die zwischen ringförmigen, segmentartig ausgebildeten Lagerflächen 12 und 13 umläuft, wobei insbe sondere die unten liegende Lagerfläche 12 das Rotorgewicht und den Pumpenschub aufnimmt.

Unterhalb der Spurscheibe 11 sitzt auf der Motorwelle 3 weiterhin ein als Flügelrad ausgebildetes Pumpenrad 14, welches dazu dient, in das Motorgehäuse 2 eingefülltes, sauberes Wasser, sogenanntes "Füllwasser" zwecks Kühlung des Motors in Umlauf zu versetzen. Der Kreislauf des küh lenden Füllwassers ist in Fig. 1 durch Pfeile darge stellt, wobei die im wesentlichen nach oben gerichteten Pfeile den sogenannten "Vorlauf" und die im wesentlichen nach unten gerichteten Pfeile den sogenannten "Rücklauf" symbolisieren. Der Vorlauf erfolgt einerseits durch den Spalt 6 zwischen Rotor 4 und Stator 7 sowie unmittelbar durch die Statorwicklung 8 hindurch.

Zur Gewährleistung eines vom Vorlauf getrennten Rücklaufs des Füllwassers sind folgende Vorkehrungen getroffen: An der äußeren Umfangsfläche des Stators 7, die im übrigen dicht an der Innenseite des Motorgehäuses 2 anliegt, sind mehrere axial verlaufende, stirnseitig offene Nuten 21 eingefräst, die durch die Innenwand des Motorgehäuses 2 radial abgedeckt sind, so daß hierdurch innerhalb des Motorgehäuses 2 Rücklaufkanäle für das Füllwasser entste hen.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist im Motorgehäuse 2 zwi schen dem Stator 7 und dem Pumpenrad ein Zwischenrohr 22 angeordnet, das zusammen mit dem Motorgehäuse 2 einen ringförmigen Zwischenraum bildet, der seinerseits durch im Motorgehäuse 2 ausgebildete Kanäle 23 mit dem Eingangsbe reich des Pumpenrades 14 verbunden ist, so daß das Füll wasser aus den von den Nuten 21 gebildeten Rücklaufkanä len, die in den Zwischenraum münden, zum Pumpenrad 14 gelangen und von da im Vorlauf wieder durch den Motor hin durchgefördert werden kann.

Durch die Einbringung der Nuten 21 an der äußeren Umfangs fläche des Stators 7 braucht der Außendurchmesser des Motors 1 und seines Gehäuses 2 nirgendwo zur Ausbildung von Rücklaufkanälen vergrößert zu werden. Somit kann trotz Gewährleistung einer Kühlwasserumwälzung der Motor 1 in verhältnismäßig enge Brunnenschächte niedergebracht werden.

Claims

Elektro-Unterwassermotor in Naßbauweise mit einem rohrförmigen Motorgehäuse, mit einem darin drehbar gelagerten, als Kurzschlußläufer ausgebildeten Rotor, mit einem den Rotor umgebenden, eine Statorwicklung tragenden, ringförmigen Stator, wobei zwischen Rotor und Stator ein Spalt vorgesehen ist, mit der Motor kühlung dienendem Füllwasser im Motorgehäuse, mit einem am Rotor angeordneten Pumpenrad zur Umwälzung des Füllwassers durch die Statorwicklung und dem Spalt zwischen Stator und Rotor und mit einer in Vor lauf und Rücklauf getrennten Füllwasserführung dadurch gekennzeichnet,
daß der Stator (7) an seiner äußeren Umfangsfläche mit axial verlaufenden, stirnseitig offenen Nuten (21) versehen ist, die durch das Motorgehäuse (2) radial abgedeckt sind, so daß innerhalb des Motorge häuses Rücklaufkanäle für das Füllwasser entstehen, und
daß im Motorgehäuse (2) zwischen dem Stator (7) und dem Pumpenrad (14) ein Zwischenrohr (22) angeordnet ist, das zusammen mit dem Motorgehäuse einen ringför migen Zwischenraum bildet, der einerseits mit den Nuten und andererseits durch Kanäle (23) des Motorge häuses mit dem Pumpenrad (14) verbunden ist, so daß das Füllwasser aus den von den Nuten (21) gebildeten Rücklaufkanälen zum Pumpenrad gelangt.