NO311157B1

NO311157B1 - Liquid-filled underwater engine

Info

Publication number: NO311157B1
Application number: NO19984609A
Authority: NO
Inventors: Markus Beukenberg; Klaus Ecker; Christian Heider
Original assignee: Ksb Ag
Priority date: 1996-06-13
Filing date: 1998-10-02
Publication date: 2001-10-15
Also published as: NO984609L; DE59702535D1; EP0904626A1; NO984609D0; AU2771897A; DE19623553A1; EP0904626B1; IN191438B; WO1997048167A1

Description

Oppfinnelsen vedrører en væskefylt elektrisk maskin som er utformet som undervannsmotor, særlig for drift av fullstendig neddykkede arbeidsmaskiner, hvor det i motorens innerrom er fylt en for kjøle- og smøreformål anvendt motorfyllvæske med lav viskositet, hvor motoren er innrettet for midlere og store drivkraftsytelser, og hvor fyllvæsken for motoren strømmer igjennom spalten mellom rotor- og statordel. The invention relates to a liquid-filled electric machine which is designed as an underwater motor, in particular for the operation of fully submerged work machines, where a low-viscosity motor filling fluid used for cooling and lubrication purposes is filled in the motor's interior, where the motor is designed for medium and large propulsion power outputs, and where the filling liquid for the motor flows through the gap between the rotor and stator part.

Ved slike motorer som grunnet sin nedsenkede undervannskon-struksjon råder over en intens ytre avkjøling, blir statoren varmet betydelig mindre opp. Derved oppstår det problemer med å transportere utover rotorens spillvarme via den konstruk-tivt betingede spalte mellom rotor og stator, hvilken spalte i alminnelighet betegnes som luftspalte. På grunn av den i forhold til diameteren store lengde av maskiner av den innledningsvis angitte art, er en spaltekjøling ved den gjennom-strømmende fyllvæske for motoren ikke tilfredsstillende da friksjonstapene innenfor den lange spalte virker ufordelaktig inn på kjølevirkningen. In the case of such motors which, due to their submerged underwater construction, have intense external cooling, the stator is heated up significantly less. Thereby, problems arise with transporting the rotor's waste heat outside via the constructively conditioned gap between rotor and stator, which gap is generally referred to as an air gap. Due to the large length in relation to the diameter of machines of the type indicated at the outset, gap cooling by the through-flowing filler liquid for the engine is not satisfactory as the friction losses within the long gap have a detrimental effect on the cooling effect.

Ved maskiner av den innledningsvis angitte art betinger den gjennomstrømmede luftspalte mellom stator og rotor som følge av friksjonen tapt effekt som kan være større enn 30% av maskinens totale tapseffekt. Denne tapseffekt virker igjen som en tilleggsvarmekilde for de tilgrensende rotor- og sta-torveggflater. I området for statoren innebærer denne ekstra varmetilførsel via friksjonstap en ytterligere oppvarming av statorviklingene henholdsvis en reduksjon i levetiden. In the case of machines of the kind indicated at the outset, the through-flowing air gap between the stator and rotor causes lost power as a result of friction, which can be greater than 30% of the machine's total lost power. This loss effect in turn acts as an additional heat source for the adjacent rotor and stator wall surfaces. In the area of the stator, this additional heat supply via frictional losses means a further heating of the stator windings, respectively a reduction in service life.

Slike våte og spalterørfrie motorer er med hensyn på ytter-diameteren utformet overproporsjonalt lange, slik GB-A-983.643 eksempelvis viser. Til bortføring av den opptredende elektriske tapseffekt er det innenfor den roterende del anordnet kanaler, og en pumpeinnretning tjener til å sir-kulere en olje som anvendes som smøre- og kjølemiddel. Inne i motoren foregår det en hoved- og hjelpestrømning, idet hjel-pestrømningen passerer fullstendig igjennom rotoraksling og deles ved tilbakestrømningen. Én del av hjelpestrømningen passerer kjølekanaler mellom rotoraksling og rotor. En annen del strømmer tilbake igjennom luftspalten mellom rotor og stator. En slik konstruksjon kan, betinget av den anvendte oljes høye viskositet og oljens lave varmekapasitet ved større drivkraftsbelastninger, ikke sikre en tilstrekkelig reduksjon av tapseffekten. Such wet and slotless motors are designed disproportionately long with regard to the outer diameter, as GB-A-983,643 for example shows. To carry away the electrical loss effect that occurs, channels are arranged within the rotating part, and a pump device serves to circulate an oil that is used as a lubricant and coolant. Inside the engine, there is a main and auxiliary flow, with the auxiliary flow passing completely through the rotor shaft and being divided by the return flow. One part of the auxiliary flow passes through cooling channels between the rotor shaft and the rotor. Another part flows back through the air gap between rotor and stator. Such a construction cannot, due to the high viscosity of the oil used and the oil's low heat capacity at higher driving force loads, ensure a sufficient reduction of the loss effect.

Fra US-A-2.556.435 er det ved en våtmotor kjent å lede en returavkjølt olje igjennom rotorens aksling og inn i en sump som tilveiebringer en ekstra kjølevirkning. Derfra strømmer den igjennom luftspalten mellom stator og rotor tilbake til et løpehjul som tjener til å iverksette sirkuleringen av oljen. Da hele kjølemidlet må passere luftspalten, opptrer det innenfor samme betydelige friksjonstap. Dersom man her legger til grunn det dimensjonsfrie Taylortall hvor rotordiameteren er d, vinkelhastigheten a>, spalte-bredden b og den kinematiske seighet/viskositet v, som krite-rium, opptrer det som følge av oljeviskositeten høye friksjonstap i luftspalten. Ved uregelmessigheter i kjølesystemet kan det da komme til lokale overopphetninger i området for luftspalten, som i ugunstige tilfelle fører til at maskinen stopper. From US-A-2,556,435 it is known in the case of a wet engine to lead a return-cooled oil through the rotor's shaft and into a sump which provides an additional cooling effect. From there it flows through the air gap between stator and rotor back to an impeller which serves to start the circulation of the oil. As the entire coolant must pass through the air gap, it occurs within the same significant friction loss. If one uses the dimensionless Taylor number where the rotor diameter is d, the angular velocity a>, the gap width b and the kinematic toughness/viscosity v, as a criterion, high friction losses occur in the air gap as a result of the oil viscosity. In the event of irregularities in the cooling system, local overheating can then occur in the area of the air gap, which in unfavorable cases leads to the machine stopping.

En helt annerledes løsning er kjent fra GB-A-796.970. Her blir det benyttet en spalterørmotor hvis rotorrom er utformet tørt, idet et spalterør oppretter en atskillelse mellom det tørre rotorrom og det våte statorrom. For kjøleformål er statoren i statorsporene utstyrt med væskeførende elementer som lukker sporene. En olje som tjener som kjølemiddel, sirkulerer igjennom disse sporlukkingselementer og transporterer spillvarmen ut av statorens vindingsområde. I området for en endevikling skjer det en avbøyning av strømningen, og den oppvarmede olje strømmer igjennom sporene som er anordnet ved statorens ytre omkrets mellom husvegg og stator tilbake til den andre endevikling. Ved denne løsning unngår man riktignok på grunn av den tørt utformede luftspalte mellom rotor og stator ytterligere væskefriksjonstap. Gjennom det trykkbe-standige og dermed tykkere spalterør opptrer det imidlertid ytterligere tap, hvorved maskinens virkningsgrad påvirkes negativt. A completely different solution is known from GB-A-796,970. Here, a slotted tube motor is used whose rotor space is designed dry, as a slotted tube creates a separation between the dry rotor space and the wet stator space. For cooling purposes, the stator in the stator slots is equipped with liquid-carrying elements that close the slots. An oil that serves as a coolant circulates through these slot closing elements and transports the waste heat out of the winding area of the stator. In the area of one end winding, a deflection of the flow occurs, and the heated oil flows through the grooves which are arranged at the stator's outer circumference between the housing wall and the stator back to the other end winding. With this solution, due to the dry air gap between rotor and stator, additional fluid friction loss is avoided. However, further losses occur through the pressure-resistant and thus thicker slit pipe, whereby the efficiency of the machine is negatively affected.

ytterligere kjøleinnretninger kan riktignok senke den abso-lutte temperatur i en stator eller et kjølemedium, men de endrer ikke temperaturforløpet inne i en stator. Betrakter man temperaturforløpet inne i en stator og henfører dette på additional cooling devices can indeed lower the absolute temperature in a stator or a cooling medium, but they do not change the temperature course inside a stator. If you consider the temperature course inside a stator and relate this to

statorlengden henholdsvis statoromkretsen, fremkommer det for hver maskin et bestemt forløp. Ved maskiner av angjeldende art med store driv-kraftsytelser, blir dessuten viklingene utsatt for fare gjennom ugunstige temperaturforløp. Ved hjelp av de kjente kjøleinnretninger senkes riktignok en temperatur forløpskurve, men endres ikke i sin forløpsform. Ufordel-aktige temperaturtopper som i ugunstige tilfelle kan utgjøre en risikosfaktor for viklingene, blir holdt på et lavt nivå. Gjennom ugunstige driftstilstander eller ytre påvirkninger kan disse temperaturtopper imidlertid anta verdier som utgjør en risikosfaktor for vinklingene. the stator length or the stator circumference, a specific sequence appears for each machine. In the case of machines of the type in question with large driving power outputs, the windings are also exposed to danger through unfavorable temperature changes. With the help of the known cooling devices, a temperature progression curve is indeed lowered, but its progression form is not changed. Unfavorable temperature peaks, which in unfavorable cases can constitute a risk factor for the windings, are kept at a low level. However, through unfavorable operating conditions or external influences, these temperature peaks can assume values that constitute a risk factor for the angles.

Fra EP-A-0 342 554 er det kjent en elektrisk maskin, ved hvilken en såkalt ytterrotor, en rørformet rotor, roterer omkring en stator som befinner seg inne i den. For slike elektriske maskiner som uunngåelig oppviser en stor diameter, blir det brukt en statorkjøling. Til bortføring av varme fra denne statorblikkpakke blir det anvendt ulike kjølekanaler anordnet på forskjellige måter. Derved blir kjølekanalene anordnet på bunnen av statorsporene og således fjernt fra luftspalten. From EP-A-0 342 554 an electric machine is known, in which a so-called outer rotor, a tubular rotor, rotates around a stator located inside it. For such electrical machines which inevitably have a large diameter, a stator cooling is used. To remove heat from this stator sheet package, various cooling channels arranged in different ways are used. Thereby, the cooling channels are arranged at the bottom of the stator slots and thus far from the air gap.

Fra EP-A-0 493 704 er det kjent en elektromotor som finner anvendelse for drift av anlegg på store vanndyp. For dette formål er elektromotoren sammen med den maskin som skal drives, anordnet i et ekstra, vanntett kapslet trykkhus. Elektromotoren og innerrommet i trykkhuset er under mellom-kopling av en trykkutligningsanordning fylt med gassformig eller flytende medium. For å føre bort spillvarme fra elek-tromotorens indre, sirkulerer motorfyllmediet igjennom en varmeveksler som inngår i en kjøleinnretning. Varmeutveks-leren er anordnet på den indre veggflate av trykkhuset. En slik konstruksjonsmåte er ikke anvendelig for undervanns-motorer som er utformet som tynne og langs drivaggregater og hyppig finner anvendelse i borehull. From EP-A-0 493 704 an electric motor is known which finds application for operating facilities at great water depths. For this purpose, the electric motor, together with the machine to be driven, is arranged in an additional, watertight encapsulated pressure housing. The electric motor and the inner space in the pressure housing are connected by a pressure equalization device filled with gaseous or liquid medium. To remove waste heat from the interior of the electric motor, the engine filling medium circulates through a heat exchanger which is part of a cooling device. The heat exchanger is arranged on the inner wall surface of the pressure housing. Such a construction method is not applicable for underwater motors which are designed as thin and longitudinal drive units and frequently find use in boreholes.

Til grunn for oppfinnelsen ligger derfor det problem, ved maskiner av angjeldende art, å beskytte motoren mot å falle ut, og å optimere varmefordelingen innenfor statoren. The invention is therefore based on the problem, with machines of the type in question, of protecting the motor from falling out, and of optimizing the heat distribution within the stator.

Løsningen på dette problem består i at motoren oppviser et Taylor-tall Ta > IO4; at motoren er forsynt med kjølerør i The solution to this problem consists in the motor exhibiting a Taylor number Ta > IO4; that the engine is equipped with cooling pipes i

statorsporene; at motorfyllvæsken passerer i ensartet strøm i spalten mellom rotor og stator og i kjølerørene, og at kjøle-rørene er utformet som i og for seg kjente væskeførende sporlukkestaver. the stator slots; that the engine filling fluid passes in a uniform flow in the gap between the rotor and stator and in the cooling tubes, and that the cooling tubes are designed as liquid-carrying groove closing rods known per se.

Ved hjelp av denne løsning blir gjennomstrømningstverrsnittet for motorfyllvæsken i området for luftspalten betydelig økt, uten derved på noen måte å påvirke luftspalten negativt med hensyn på dens elektriske virkning. Dette trekk reduserer den totale strømningsmotstand i området for luftspalten da en del av den væskemengde som passerer luftspalten, blir ledet igjennom kjølerørene kvasiparallelt med luftspalten, men med betraktelig mindre strømningsmotstand. Som følge av kjøle-rørene som gjennomstrømmes parallelt med luftspalten, kan det i samme gjennomstrømningsretning ved mindre strømningsmot-stand ledes igjennom en større kjølevæskemengde per tids-enhet. Anvendelsen av væskeførende sporlukkestaver er riktignok kjent fra spalterørmotorer for i det hele tatt å kunne lede et kjølemedium igjennom statoren. Der tjener de imidlertid kun til å skaffe til veie en bane for et kjølemiddel. Et eksisterende strømningstverrsnitt blir derved ikke ytterligere økt. With the help of this solution, the flow cross-section for the engine filler liquid in the area of the air gap is significantly increased, without thereby in any way adversely affecting the air gap with regard to its electrical effect. This feature reduces the total flow resistance in the area of the air gap as part of the amount of liquid that passes the air gap is led through the cooling tubes quasi-parallel to the air gap, but with considerably less flow resistance. As a result of the cooling pipes which flow through parallel to the air gap, a larger quantity of cooling liquid per unit of time can be passed through in the same direction of flow with less flow resistance. The use of liquid-carrying slot closing rods is admittedly known from slotted tube motors in order to be able to guide a cooling medium through the stator at all. There, however, they only serve to provide a path for a refrigerant. An existing flow cross-section is thereby not further increased.

For å redusere friksjonstap blir det som motorfyllvæske anvendt vann, vannblandinger henholdsvis en væske hvis viskositet kan sammenlignes med vannets viskositet. Under dette begrep faller også væsker som inneholder frostbeskyttelses-midler i form av flerverdige alkoholer eller lignende stoffer, for således å kunne drive eller lagre maskinen også ved temperaturer under frysepunktet. In order to reduce friction losses, water, water mixtures or a liquid whose viscosity can be compared to the viscosity of water is used as engine filling fluid. This term also includes liquids that contain anti-freeze agents in the form of polyhydric alcohols or similar substances, in order to be able to operate or store the machine also at temperatures below freezing.

Under testing ble det ved maskiner ifølge oppfinnelsen, sammenlignet med tidligere maskiner hvor hele kjølemediet presses kun igjennom spalten mellom stator og rotor, konsta-tert at det oppsto en betydelig utjevning av temperaturfor-løpet innenfor motoren. Betinget av den større kjølevanns-mengde og den samtidig økte berøringsflate til varmeover-føring i området for spalten mellom rotor og stator ble det i området for statortennene målt mindre temperaturtopper. Slike temperaturtopper indikerer en uensartet temperaturfordeling og utgjør samtidig en fare for viklingenes isolasjon som befinner seg inne i statorsporene. During testing, with machines according to the invention, compared to previous machines where the entire coolant is only pressed through the gap between stator and rotor, it was found that there was a significant equalization of the temperature course within the motor. Due to the larger amount of cooling water and the simultaneously increased contact surface for heat transfer in the area of the gap between rotor and stator, smaller temperature peaks were measured in the area of the stator teeth. Such temperature peaks indicate a non-uniform temperature distribution and at the same time pose a danger to the insulation of the windings located inside the stator slots.

For dette formål sørger en utførelsesform av oppfinnelsen for at det inne i statorsporet anvendes viklingstråder med inn-byrdes avvikende isolasjonstykkelse, idet de viklingstråder som ligger nærmest spalten, oppviser en tykkere eller tettere isolasjon enn de viklingstråder som ligger nær sporbunnen av et statorspor. De av friksjonstapene, innenfor spalten oppvarmede statortenner har i området for spalten den høyeste temperatur, som avtar til statorens kjølige ytre parti. Ved hjelp av en tykkere isolasjon for viklingstrådene i området for kjølerørene og dermed i området for de varmere statortennene, muliggjøres en bedre beskyttelse av viklingen. Den tykkere isolasjon reduserer samtidig faren for såkalte vannporer. Slike vannporer forplanter seg til plastisolerte viklingstråder (eksempelvis med vPE) som er utsatt for et temperaturfall. De skyldes en aldringsprosess i isolasjonen og muliggjør en inntrengning av motorfyllvæsken i isolasjonen. Motorfyllvæskens kontakt med en strømførende leder over vannporer kan føre til at maskinen kopler ut. Ved hjelp av anord-ningen ifølge oppfinnelsen unngås med sikkerhet fremkomsten av et temperaturfall som understøtter vannpore^dannelse, selv under de mest ekstreme betingelser, og dette forlenger motorens driftstid. For this purpose, an embodiment of the invention ensures that winding wires with mutually deviating insulation thickness are used inside the stator slot, the winding wires that are closest to the slot exhibiting a thicker or denser insulation than the winding wires that are located near the bottom of a stator slot. The stator teeth heated by the friction losses within the gap have the highest temperature in the region of the gap, which decreases to the cooler outer part of the stator. By means of a thicker insulation for the winding wires in the area of the cooling pipes and thus in the area of the hotter stator teeth, a better protection of the winding is made possible. The thicker insulation also reduces the risk of so-called water pores. Such water pores propagate to plastic-insulated winding wires (for example with vPE) which are exposed to a drop in temperature. They are due to an aging process in the insulation and enable penetration of the engine coolant into the insulation. The engine filler fluid's contact with a current-carrying conductor over water pores can cause the machine to disconnect. With the aid of the device according to the invention, the occurrence of a temperature drop which supports water pore formation is avoided with certainty, even under the most extreme conditions, and this extends the engine's operating time.

Ytterligere utførelsesformer ifølge de uselvstendige patent-krav tjener til stillingssikring av viklingen innenfor et statorspor, for å utelukke mekaniske bevegelser av viklingstrådene på grunn av motorbelastninger. Further embodiments according to the independent patent claims serve to secure the position of the winding within a stator slot, to exclude mechanical movements of the winding wires due to motor loads.

Oppfinnelsen er anskueliggjort på tegningene og beskrives nærmere i det etterfølgende. The invention is illustrated in the drawings and is described in more detail below.

Det henvises til tegningene, hvor: Reference is made to the drawings, where:

Fig. 1 er et snitt igjennom en motor; Fig. 2 er et utsnitt av et snitt igjennom en statorblikkpakke med vikling; Fig. 1 is a section through an engine; Fig. 2 is a section of a section through a stator sheet package with winding;

I fig. 1 er det vist en undervannsmotor 1 hvis hus 2 oppviser en stator 3 som er satt sammen av enkelte blikklameller. I statoren 3 befinner seg spoler 4, ved hjelp av hvilke det elektriske dreiefelt overføres på en rotor 5. Rotoren 5 er opplagret i lagre 6, 7. Et indre motorrom 8 er fullstendig fylt med motorfyllvæske hvis viskositet kan sammenlignes med vanns viskositet. Motorfyllvæsken kan være rent vann, men den kan også være vann med diverse tilsetninger, for eksempel høyere alkoholer. Mellom statoren 3 og rotoren 5 befinner seg den såkalte luftspalte 9, hvis bredde er avgjørende for maskinens virkningsgrad. Motoren er svært lang, og ved hjelp av bruddlinjer er det gjengitt en forkortet "utgave". Ved den her viste vertikale orientering av motoren 1 utvikler det seg under driften en termosifongstrømning, det vil si at motorfyllvæsken på grunn av en temperatursjikting (lagvis opptredende temperaturer) nedenfra vil strømme oppover. Gjennom anordning av kjølerør 10 som er anordnet i området for de her ikke synlige statorspor og i umiddelbar nærhet av luftspalten 9, kan det strømme en større mengde av motorfyllvæske igjennom luftspalten 9 og igjennom kjølerørene 10. Ved hjelp av disse foranstaltninger muliggjøres en betraktelig utjevning av temperaturfordelingen langs motoraksen. Ved disse vanligvis svært lange motorer ligger diameter:bredde-for-holdet i størrelsesorden 1:3 til 1:10. Den tidligere ved slike lange maskiner opptredende, ugunstige varmekonsen-trasjon på grunn av en temperatursjikting i området for den øvre motorhalvdel, kan således forhindres på en virkningsfull måte. In fig. 1 shows an underwater motor 1 whose housing 2 has a stator 3 which is assembled from individual tin slats. In the stator 3 there are coils 4, by means of which the electric rotating field is transferred to a rotor 5. The rotor 5 is stored in bearings 6, 7. An inner engine compartment 8 is completely filled with engine filling fluid whose viscosity can be compared to that of water. The engine coolant can be pure water, but it can also be water with various additives, for example higher alcohols. Between the stator 3 and the rotor 5 is the so-called air gap 9, the width of which is decisive for the machine's efficiency. The engine is very long, and with the help of broken lines, a shortened "version" has been reproduced. With the vertical orientation of the engine 1 shown here, a thermosiphon flow develops during operation, that is to say that the engine filler liquid will flow upwards due to a temperature stratification (temperatures occurring in layers) from below. Through the arrangement of cooling pipes 10, which are arranged in the area of the stator tracks, which are not visible here, and in the immediate vicinity of the air gap 9, a larger amount of engine filler liquid can flow through the air gap 9 and through the cooling pipes 10. With the help of these measures, a considerable equalization of the temperature distribution along the motor axis. For these usually very long engines, the diameter:width ratio is in the order of 1:3 to 1:10. The unfavorable heat concentration previously occurring in such long machines due to a temperature stratification in the area of the upper engine half can thus be effectively prevented.

Motorfyllvæsken som i det øvre motorområdet renner ut av luftspalten 9 og kjølerørene 10, kan via åpninger 11 komme inn i en kjølemantel 12 som omgir motorhuset 2 konentrisk. Innenfor kjølemantelen 12 skjer det en tilbakestrømning til det her som aksiallager utformede lager 6 i motorens endepar-ti. På kjølemantelens utside befinner det seg vanlig trans-portmedium i hvilket motoren 1 er neddykket, og som sørger for en effektiv returkjøling av motorfyllvæsken. I et område av motoren 1 som ligger like overfor en akselende 13, strømmer transportmediet igjen tilbake i motorens 1 innerrom 8 og smører derved samtidig det som aksiallager utformede lager 6. The engine filling liquid which in the upper engine area flows out of the air gap 9 and the cooling pipes 10 can enter via openings 11 a cooling jacket 12 which surrounds the engine housing 2 concentrically. Within the cooling jacket 12, a return flow takes place to the bearing 6 in the end part of the motor, designed here as an axial bearing. On the outside of the cooling jacket, there is a normal transport medium in which the engine 1 is immersed, and which ensures an efficient return cooling of the engine filling liquid. In an area of the motor 1 which is just opposite an axle end 13, the transport medium flows back into the inner space 8 of the motor 1 and thereby simultaneously lubricates the bearing 6 designed as an axial bearing.

For kjølingen av motorfyllvæsken kan også en hvilken som helst hensiktsmessig, kjent anordning finne anvendelse. Oppfinnelsen er således ikke begrenset til kun å gjelde den her viste mantel/kappe 12. Det er også uten videre mulig, i området for lageret 6 eller 7, å anordne en transportinnretning på motor aks lingen, ved hjelp av hvilken det kan finne sted en tvangsmessig omrøring og sirkulasjon av motorfyllvæsken inne i motorinnerrommet 8. Dette er skjematisk antydet nedenfor lageret 6. Any suitable, known device can also be used for cooling the engine coolant. The invention is thus not limited to only the mantle/cap 12 shown here. It is also possible, in the area of the bearing 6 or 7, to arrange a transport device on the motor shaft, with the help of which a forced stirring and circulation of the engine filling liquid inside the engine compartment 8. This is schematically indicated below the bearing 6.

Fig. 2 viser et utsnitt av statoren 3 og oppbyggingen av viklingen 14 som befinner seg i statoren og består av en flerhet av tråder. Viklingen 14 er lagt inn i statorspor 15. Inne i statorsporene 15 holdes viklingen 14 i stilling ved hjelp av sporfyllstaver 16. Et kjølerør 10 overtar her samtidig opp-gaven som en spor lukkes tav. Kjølerøret 10 kan her oppvise enhver ønsket og i sporet 15 innmonterbar tverrsnittsform. På grunn av anvendelsen av kjølerørene 10 kan gjennomstrømnings-tverrsnittet i området for luftspalten 9 økes med over 50%, uten at den elektriske ytelse på noen måte påvirkes negativt. Motorfyllvæsken strømmer da kvasiparallelt igjennom kjøle-rørene 10 og luftspalten 9. Friksjonstapene som opptrer i Fig. 2 shows a section of the stator 3 and the structure of the winding 14 which is located in the stator and consists of a plurality of wires. The winding 14 is inserted into the stator slots 15. Inside the stator slots 15, the winding 14 is held in position with the help of slot filler rods 16. A cooling pipe 10 here simultaneously takes over the task of silently closing a slot. Here, the cooling pipe 10 can have any desired cross-sectional shape that can be installed in the slot 15. Due to the use of the cooling tubes 10, the flow cross-section in the area of the air gap 9 can be increased by more than 50%, without the electrical performance being adversely affected in any way. The engine coolant then flows quasi-parallel through the cooling pipes 10 and the air gap 9. The friction losses that occur in

luftspalten 9 mellom statoren 3 og rotoren 5, så vel som den derved betingede oppvarming av statoren 3, kan på en enkel og effektiv måte kompenseres for ved hjelp av kjølerørene 10 som øker gjennomstrømningstverrsnittet. the air gap 9 between the stator 3 and the rotor 5, as well as the resulting heating of the stator 3, can be compensated for in a simple and effective way by means of the cooling tubes 10 which increase the flow cross-section.

Innføring av varme i den av de enkelte blikklameller sammen-satte stator 3 skjer umiddelbart via satortennene 17. Således oppstår det i det parti av statortennene 17 som befinner seg nærmest luftspalten 9, forhøyede temperaturer. Derved kan i ugunstigste tilfelle viklingens 14 isolasjon 18, 19 utsettes for fare. Til beskyttelse av de plastisolerte viklingstråder 20 er derfor - i overensstemmelse med en utførelsesform ifølge oppfinnelsen - isolasjonen 18 tykkere rundt de viklingstråder 20 som er anordnet i den del av statorsporet 15 som ligger nærmere luftspalten 9 Viklingstrådenes 20 metal-liske tverrsnitt er her konstant. Gjennom den tykkere isolasjon 18 i det parti av statortennene 17 som oppviser en høyere temperatur, kan isolasjonens 18 aldringsprosess og således faren for dannelse av vannporer effektivt forhindres eller i det minste betraktelig reduseres. Introduction of heat into the stator 3 composed of the individual tin slats takes place immediately via the stator teeth 17. Thus, elevated temperatures occur in the part of the stator teeth 17 which is located closest to the air gap 9. Thereby, in the worst case scenario, the insulation 18, 19 of the winding 14 can be exposed to danger. To protect the plastic-insulated winding wires 20, therefore - in accordance with an embodiment according to the invention - the insulation 18 is thicker around the winding wires 20 which are arranged in the part of the stator slot 15 that is closer to the air gap 9 The metallic cross-section of the winding wires 20 is here constant. Through the thicker insulation 18 in the part of the stator teeth 17 which exhibits a higher temperature, the aging process of the insulation 18 and thus the risk of water pores forming can be effectively prevented or at least considerably reduced.

Sporfylistavene 16 kan være utformet i ett stykke eller delt i to stykker, og deres posisjoner kan på de foreliggende tegning befinne seg ovenfor eller nedenfor eller også på begge sider av kjølerøret 10. Det har vist seg fordelaktig å anvende en av et svellbart materiale bestående sporfyllstav 16, som sveller ut under påvirkning fra motorfyllvæsken og utøver en stillingssikrende funksjon på viklingen 14. The groove filler rods 16 can be designed in one piece or split into two pieces, and their positions in the present drawings can be above or below or also on both sides of the cooling pipe 10. It has proven advantageous to use a groove filler rod consisting of a swellable material 16, which swells under the influence of the engine filling liquid and performs a position-securing function on the winding 14.

Claims

1. Liquid-filled electric machine which is designed as an underwater motor (1) with a rotor (5) and a stator (3), in particular for the operation of fully submerged powered work machines, where in the motor's (1) inner space (8) there is arranged a for cooling and lubrication purposes low-viscosity motor filler fluid is used, where the motor (1) is designed for moderate-rate and large driving force performances, and where the motor filler fluid flows through the gap (9) between the rotor (5) and the stator (3), characterized in that the motor ( 1) shows a Taylor number Ta > IO<4>, that the motor (1) is provided with cooling pipes (10) in the stator groove (15), that the motor filling liquid passes in a uniform flow in the gap (9) between the rotor (5) and the stator (3) and in the cooling pipes (10), and that the cooling pipes (10) are designed as per se known, liquid-carrying slot closing rods.

2. Drive machine according to claim 1, characterized in that there is at least one cooling pipe (10) in each stator slot (15).

3. Drive machine according to claim 1, characterized in that the number of cooling tubes (10) is less than the number of stator slots (15).

4. Drive machine according to one of claims 1, 2 or 3, characterized in that winding wires (20) that lie close to the gap (9) exhibit a thicker insulation (18) than winding wires (19) that lie near the track bottom of a stator track (15) .

5. Drive machine according to claims 1 to 4, characterized in that in the area of said cooling pipe (10) extra groove filler rods (16) are arranged.

6. Drive machine according to claim 5, characterized in that the track filler rods (16) consist of swellable material.

7. Drive machine according to claim 6, characterized in that the track filler rods (16) consist of wood.

8. Drive machine according to claim 5, 6 or 7, characterized in that the slot filler rods (16) rest against the liquid-carrying cooling pipes (10) on one or two sides.

9. Drive machine according to one of claims 1 to 8, characterized in that the liquid-carrying cooling pipes (10) consist of metallic or non-metallic material.

10. Drive machine according to one of claims 1 to 9, characterized in that the stator slots (15) are designed as open or closed slots.