DE613689C - Elektrisch angetriebener Tauchpumpensatz - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
23. MAI 1935

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 di GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 27. Februar 1929 ab

Die Erfindung betrifft einen elektromotorisch angetriebenen Tauchpumpensatz, insbesondere für Tiefbohrungen. Solche Tauchpumpensätze müssen bekanntlich unter Wasser arbeiten können. Infolgedessen ist es erforderlich, daß keine mit dem Netz in unmittelbar leitender Verbindung stehenden Teile mit dem Wasser in Berührung kommen. Um dies zu vermeiden, hat man bereits vorgeschlagen, zwischen das Netz und einem unter Wasser laufenden Motor einen Transformator einzuschalten, dessen Primärwicklung an das Netz angeschlossen ist, während die Sekundärwicklung zugleich als Primärwicklung für den antreibenden Motor ausgebildet ist, wobei zwischen der Primärwicklung des Transformators und seiner Sekundärwicklung eine wasser- und gasdichte Kappe angeordnet wurde. Diese Kappe vergrößert jedoch den Abstand zwischen Primär- und Sekundärwicklung des Transformators derart, daß dessen Wirkungsgrad in hohem Maße herabgesetzt wird. Besteht diese Kappe aus Metall, so wirkt sie geradezu als elekirischer Induktionsofen. Die Anfertigung einer solchen Kappe aus einem nichtmetallischen Material hingegen, beispielsweise aus Porzellan, kommt praktisch schon deshalb nicht in Frage, weil sie einem erheblichen Druck standhalten muß, also so stark sein müßte, daß sie den Luftspalt zwischen Primär- und- Sekundärteil des Transformators weit über das praktisch zulässige Maß vergrößern würde.

Die Erfindung zielt darauf hin, den wasser- und gasdichten Abschluß des Transformators gegen den von ihm gespeisten Motor ohne Verwendung einer Dichtung zwischen Primär- und Sekundärwicklung des Transformators zu erzielen, so daß der Wirkungsgrad des Transformators nicht beeinträchtigt wird.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß zwischen dem Transformator und dem Motor eine gegen das Maschinengehäuse dichtende Trennplatte eingeschaltet ist, durch welche die Stäbe, gegebenenfalls isoliert von ihr,- dicht hindurchgeführt werden. Hierdurch sind der Verringerung des Luftspaltes zwischen Primär- und Sekundärwicklung des Transformators keine Grenzen gesetzt; überdies bringt die Anordnung einer solchen Trennplatte, wie man sie für andere Zwecke im Elektro-Maschinenbau schon verwendet hat, eine wesentliche Vereinfachung in konstruktiver Hinsicht mit sich.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in drei Figuren, deren erste einen Axialschnitt durch den Tauchpumpensatz ist, während

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Transformator und

Fig. 3 einen Querschnitt durch den Motorteil des Aggregats zeigt.

Der in der üblichen Weise aus lameliierten Blechen bestehende Kern des Transformators ist in den Fig. 1 und 2 mit 2 bezeichnet. Diese Bleche sind auf einen doppel-T-förmigen Schenkel 3 aufgereiht. Die Bleche besitzen Nuten 4, in denen die Primärwicklung 5 des Transformators untergebracht ist, welche mittels der durch eine Stopfbuchse 6 geführten Leitungen 7 an das Netz angeschlossen werden kann, und konzentrisch zu den Nuten 4 weitere Nuten 9 zur Aufnahme der Sekundär-

stäbe ίο des Transformators, die vorzugsweise aus Kupfer bestehen und deren obere Enden mit einem Ring ii -verbunden, beispielsweise verschraubt sind, der die Stäbe an ihren Enden leitend miteinander verbindet. Das Ganze wird von einem zweckmäßigerweise zylindrischen Mantel 12 umgeben, dessen oberes Ende von einer Kappe 14 abgeschlossen wird, durch welche die bereits erwähnte Stopfbuchse 6 zur Durchführung der Kabel 7 eingelassen ist.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, sind die als Sekundärwicklung des Transformators dienenden Stäbe 10 nach unten zu derart verlängert, daß sie beträchtlich über den Kern 2 des Transformators hinausgehen. Sie treten hierbei gemäß der Erfindung gas- und wasserdicht durch eine Platte 15 hindurch, die sich an der unteren Stirnseite der Primärwicklung S befindet. Diese Trennplatte 15, gegen welche jeder einzelne Stab isoliert ist, sofern sie nicht aus isolierendem Material besteht, legt sich gas- und wasserdicht gegen den äußeren Mantel 12 an. Da auch die einzelnen Stäbe gas- und wasserdicht durch die Platte geführt sind, so ergibt sich, daß der gesamte Transformator und insbesondere alle mit dem Netz in unmittelbar leitender Verbindung stehenden Teile vollkommen eingekapselt sind. Die die Platte 15 durchdringenden Stäbe 10, welche als Sekundärwicklung des Transformators wirken, sind so weit über die Trennplatte 15 hinaus verlängert, daß sie den Kurzschlußanker eines Elektromotors vollkommen einschließen. Dieser Anker besteht aus einem lameliierten Blechpaket 16, welches mittels eines Keiles 17 auf der Welle 18 festsitzt, die beispiesweise in Kugellagern 19 und 20 drehbar gelagert ist. Das untere Ende dieser Welle ist mit einem Pumpenkörper 13 verbunden, der nicht Gegenstand der Erfindung ist und daher nicht näher beschrieben zu werden braucht. Das Blechpaket 16 ist in der üblichen Weise mit Nuten 32 versehen, in denen sich die Stäbe 21 eines Käfigankers befinden, dessen an sich bekannte Konstruktion und Wirkungsweise keiner weiteren Erläuterung bedarf. Die nach unten verlängerten Stäbe 10 des Transformators sind im Bereiche des Rotors 16 in einem ringförmigen Körper 22 eingebettet, der gleichfalls aus lamellierten Blechringen aufgeschichtet sein kann. Die unteren Enden der Stäbe 10 sind durch einen Metallring 23 miteinander verbunden. Der ganze bisher beschriebene Apparat wird in einen äußeren Mantel 25 eingebracht, welcher einen solchen Innendurchmesser besitzt, daß zwischen ihm und dem Mantel 12 ein ringförmiger Luftspalt 24 verbleibt, der einerseits mit dem Pumpenkörper 13 und andererseits mit dem Auslaß 26 in Verbindung steht.

Der Apparat arbeitet folgendermaßen: Wenn .die Primärwicklung 5 des Transformators an ein Mehrphasennetz, beispielsweise an ein Dreiphasennetz, angeschlossen wird, so erzeugt sie ein Drehfeld, welches seinerseits in dem die Primärwicklung umgebenden Käfig 10 Ströme induziert, die sich über den oberen Ring 11 und den unteren Ring 23 ausgleichen. Diese Ströme werden entsprechend der sinusförmigen Verteilung des in der Primärwicklung auf den Umfang induzierten Drehfeldes verschieden stark sein, und zwar werden jeweils drei Stäbe einen maximalen Strom führen, während die Ströme zwischen diesen drei um 120° gegeneinander versetzten Stäben etwa sinusförmig abnehmen. Da jedoch das von der Primärwicklung erzeugte Drehfeld dauernd rotiert, wird auch diese Stromverteilung in dem Käfig 10 im gleichen Rhythmus mitdrehen. Die in den Stäben 10 fließenden Ströme erzeugen ihrerseits ein Feld, unter dessen Wirkung Ströme in dem Käfig 21 des Rotors 16 induziert wenden. Auf diese Weise wirkt die Sekundärwicklung 10 des Transformators als Primärwicklung für den Motor. Zum Unterschied von den bekannten Konstruktionen dieser Art ist bei dem Transformator gemäß der Erfindung der Käfig 10 von go der Primärwicklung 5 des Transformators nicht durch eine Zwischenwand getrennt, sondern die beiden Wicklungen liegen im Gegenteil so eng als möglich beieinander.

Es sei noch erwähnt, daß die Trennplatte 15 in hohem Grade zur Versteifung der verhältnismäßig langen Käfigstäbe 10 dient, was im Hinblick darauf von Wichtigkeit ist, daß dieser Käfig von erheblichen dynamischen Kräften beansprucht wind.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Elektrisch angetriebener Tauchpumpensatz, dessen Antriebsmotor eine als Käfig ausgebildetePrimärwicklung besitzt, deren Stäbe die Verlängerung der ebenfalls als Käfig ausgebildeten Sekundärwicklung eines mit der Primärwicklung an das Netz angeschlossenen und koaxial zum Motor liegenden Transformators bilden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Transformator und dem Motor eine gegen das Maschinengehäuse dichtende Trennplatte eingeschaltet ist, durch die die Stäbe dicht hindurchgeführt sind.'

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen