WO2013150060A2 - Asynchronmotor und unterwasserpumpe - Google Patents

Asynchronmotor und unterwasserpumpe Download PDF

Info

Publication number
WO2013150060A2
WO2013150060A2 PCT/EP2013/057001 EP2013057001W WO2013150060A2 WO 2013150060 A2 WO2013150060 A2 WO 2013150060A2 EP 2013057001 W EP2013057001 W EP 2013057001W WO 2013150060 A2 WO2013150060 A2 WO 2013150060A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
asynchronous motor
rotor
stator
ferrofluid
motor according
Prior art date
Application number
PCT/EP2013/057001
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2013150060A3 (de
Inventor
Sven Urschel
Original Assignee
Ksb Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ksb Aktiengesellschaft filed Critical Ksb Aktiengesellschaft
Publication of WO2013150060A2 publication Critical patent/WO2013150060A2/de
Publication of WO2013150060A3 publication Critical patent/WO2013150060A3/de

Links

Classifications

    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/08—Structural association with bearings
    • H02K7/09—Structural association with bearings with magnetic bearings
    • 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
    • H02K17/16—Asynchronous induction motors having rotors with internally short-circuited windings, e.g. cage rotors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2201/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the magnetic circuits
    • H02K2201/03—Machines characterised by aspects of the air-gap between rotor and stator
    • 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
    • H02K5/132—Submersible electric motors

Definitions

  • the invention relates to an asynchronous motor for driving an underwater pump with a stator-rotor arrangement, wherein the rotor is designed as a squirrel cage.
  • the invention relates to an underwater pump with such a drive motor.
  • Submersible motor pumps are used to convey liquid media in boreholes.
  • the outside of the housing of the motors is completely or partially wetted by the pumped medium, usually groundwater.
  • the pump drive motors used are encapsulated to prevent the penetration of the fluid into the engine compartment.
  • the engine compartment is filled with a suitable liquid medium, preferably with a water-Giykol mixture or oil, which wets both the unprotected rotor and in the case of an unprotected stator stator together with plastic-insulated Wickeidrähte or in the case of a protected stator a Spaftrohr.
  • a suitable liquid medium preferably with a water-Giykol mixture or oil, which wets both the unprotected rotor and in the case of an unprotected stator stator together with plastic-insulated Wickeidrähte or in the case of a protected stator a Spaftrohr.
  • the filled medium ensures sufficient cooling capacity of the engine.
  • the medium ensures a constant lubrication of the hydrodynamic plain bearings and may provide a desirable anti-corrosive effect of the active parts.
  • Submersible motor pump units are installed in suitable boreholes in the area of the pumped medium.
  • the drilling costs vary depending on the drilling depth and the required borehole diameter. Straight borehole depths of a few hundred meters cause enormous costs, which are stopped, for example, by a restriction of the permissible borehole diameter.
  • the object of the invention is thus to modify a known asynchronous motor in such a way that it can be used in an underwater pump, without any but to have to take appreciable losses in the efficiency and power factor in purchasing.
  • an asynchronous motor which has a stator and a stator operatively connected to the rotor.
  • the rotor is designed as a squirrel cage.
  • the rotor of the asynchronous machine can preferably be equipped with a cylindrical soft-magnetic element which is arranged coaxially on the rotor axis.
  • the soft magnetic element is a laminated core, which is constructed from a plurality of stacked in the axial direction of the rotor sheets. This construction prevents the occurrence of eddy currents in the soft magnetic element.
  • ferrofluid According to the filling medium previously used in the engine compartment is replaced by a ferrofluid.
  • a suitable choice of the ferrofluid used leads to a relative permeability of p R > 1.
  • the increase in the permeability in the air gap corresponds in its effect to a geometric reduction of the magnetic air gap.
  • the magnetically active air gap is correspondingly reduced.
  • the greater the value of the permeability in the air gap the more advantageous the efficiency and Power factor of the asynchronous motor used.
  • the interaction between rotor and stator is enhanced.
  • certain engine principles can also be used where, due to the technical conditions, a comparatively large air gap condition.
  • ferrofluid allows the use of an asynchronous motor for driving an underwater pump with a satisfactory efficiency and power factor.
  • the fluid used improves the heat dissipation in the engine compartment.
  • hydrodynamic plain bearings are constantly lubricated and the ferrofluid can have a corrosive protective effect on the Aktivteiie used asynchronous motor.
  • the ferrofluid has one or more magneto-responsive components which are magnetizable and typically superparamagnetic.
  • the magnetic components can be present in different forms in a carrier liquid.
  • the combination of particles and carrier liquid forms the ferrofluid.
  • the components are present as particles suspended in the carrier liquid.
  • the individual particles are colloidally suspended in the carrier fluid.
  • the particle size is in the nano range, preferably between 1 nm and 10 nm, with particular particle sizes in the range between 5 nm and 10 nm prove to be favorable.
  • the viscosity of the ferrofluid used is in the range of that of water, i. H. in the range of about 1 mPa-s at 20 ° C.
  • the use of the ferrofluid entails a negative side effect, since the increased permeability in the engine compartment also increases scattering losses that occur. Unlike air-filled engines, the spread of the scattering field lines is no longer inhibited but encouraged, which is why the losses occur significantly.
  • means may be provided in the region of at least one winding head of the stator for reducing the forehead control occurring.
  • one or more elements are placed in this area to displace the ferrofluid in this area.
  • Suitable elements are one or more plastic bodies, which are preferably attachable to one or more winding heads or can be attached to these.
  • Alternative means for reducing the occurrence of frontal scattering arise by casting the winding heads or foaming the space around the Wickeikée. Basically, materials with non-magnetic properties are suitable.
  • the rotor of the asynchronous machine preferably consists of a laminated rotor core.
  • the rotor or at least a part of the rotor is designed encapsulated in order to seal off the rotor body from the ferrofluid.
  • the invention further relates to an underwater pump with an asynchronous motor driving the pump according to the features of the motor according to the invention or an advantageous embodiment of the asynchronous motor.
  • the underwater pump has obviously the same advantages and properties as the asynchronous motor according to the invention or an advantageous embodiment of the engine, which is why this stiffness is dispensed with a renewed description.
  • Figure 1 a schematic longitudinal sectional view of the induction motor according to the invention.
  • Figure 2 a detail of the stator of the asynchronous motor according to the invention.
  • the asynchronous motor 10 shown in Figure 1 has a conventional stator 1 and a rotatably mounted to the stator 1 1 rotor 12, which is itself arranged coaxially on the shaft 3.
  • the rotor body consists of a laminated package, for example a laminated core, wherein the individual layers or sheets are stacked in the axial direction of the shaft 13.
  • the rotor 12 is designed as a squirrel cage with cage bars, not shown here.
  • the motor interior is filled with a ferrofluid 20 in Figure 1, whereby the permeability increases in the region between the stator and the rotor 12 and the comparatively large geometric distance is compensated.
  • the interaction between rotor 12 and stator 11 is increased by the increased permeability.
  • the ferrofluid 20 used consists of a few nanometer sized magnetic particles which are colloidally suspended in a suitable carrier liquid.
  • the viscous properties of the ferrofluid 20 used are selected so that the friction between the rotor and ferrofluid 20 is as small as possible.
  • the ferrofluid 20 has a viscosity in the order of the viscosity of water.
  • Occurring scattering losses in the region of the winding heads 15 of the stator 1 1 should be reduced by one or more plastic body 16 as much as possible.
  • the plastic body is mounted on the corresponding winding head 15 and surrounds this to complete displacement of the ferrofluid.
  • FIG. 3 shows a detailed view of a cross section through the stator pack 11 with winding space 17.
  • a slot wedge 30 is provided, which displaces the ferrofluid in the slot slot to form a magnetic slot
  • the complete rotor body 12, as indicated in Figure 1 be executed encapsulated.
  • the rotor surface is completely coated with a suitable material 50 to protect the rotor body from liquid ingress.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Asynchronmotor für eine Unterwasserpumpe mit einem Stator und einem Rotor, der als ein Käfigläufer ausgebildet ist, wobei der Luftspalt zwischen Rotor (12) und Stator (11) zumindest teilweise mit einem Ferrofluid (20) gefüllt ist. Ein weiterer Teilaspekt der Erfindung betrifft eine Unterwasserpumpe mit einem derartigen Asynchronmotor zum Antrieb der Pumpe.

Description

KSB Aktiengesellschaft
67227 Frankenthal
Beschreibung
Asynchronmotor und Unterwasserpumpe
Die Erfindung betrifft einen Asynchronmotor zum Antrieb einer Unterwasserpumpe mit einer Stator-Rotor-Anordnung, wobei der Rotor als ein Käfigläufer ausgebildet ist. Zudem betrifft die Erfindung eine Unterwasserpumpe mit einem derartigen Antriebsmotor.
Unterwassermotorpumpen dienen zur Förderung von flüssigen Medien in Bohrlöchern. Die Gehäuseaußenseite der Motoren wird vom Fördermedium, in der Regel Grundwasser, vollständig oder teilweise benetzt. Die verwendeten Pumpenantriebsmotoren sind gekapselt ausgeführt, um das Eindringen des Fördermediums in den Motorinnenraum zu verhindern.
Der Motorraum ist mit einem geeigneten flüssigen Medium befüllt, vorzugsweise mit einem Wasser-Giykol-Gemisch oder Öl, das sowohl den ungeschützten Rotor als auch im Falle eines ungeschützten Stators den Stator samt kunststoffisolierter Wickeidrähte oder im Falle eines geschützten Stators ein Spaftrohr benetzt. Das eingefüllte Medium sorgt für eine ausreichende Kühlleistung des Motors.
Gleichzeitig sorgt das Medium für eine konstante Schmierung der hydrodynamischen Gleitlager und bietet unter Umständen eine wünschenswerte korrosionsschützende Wirkung der Aktivteile.
Gegenüber luftgefüllten Motorräumen verringert sich der erzielbare Wirkungsgrad und Leistungsfaktor derartiger Maschinen jedoch deutlich, da unter anderem aufgrund des flüssigen Mediums im Motorraum die Reibleistung zwischen Rotor und Medium massiv zunimmt.
Unterwassermotorpumpenaggregate werden in passende Bohrlöcher im Bereich des Fördermediums installiert. Die Bohrkosten variieren in Abhängigkeit der Bohrtiefe und des notwendigen Bohrlochdurchmessers. Gerade Bohrlochtiefen von einigen hundert Metern verursachen enorme Kosten, denen beispielsweise durch eine Beschränkung des zulässigen Bohrlochdurchmessers Einhalt geboten wird.
Die Begrenzung des maximalen Durchmessers stellt jedoch hohe Anforderungen an die Entwicklung der Motoraggregate, da die physikalische Dimensionierung des Aggregats in der Regel dessen Wirkungsgrad und Leistungsfaktor maßgeblich mitbestimmt. Insbesondere muss der Motorquerschnitt an den gewünschten Bohrlochdurchmesser ange- passt werden.
Um dennoch eine ausreichende Weilenleistung bereitstellen zu können, muss die Aktivteillänge des Motors entsprechend vergrößert werden. Die damit verbundene sehr schlanke Bauweise des Aggregats lässt das Verhältnis von Rotorlänge zum Rotordurchmesser anwachsen. Die Aktivteillänge des Rotors ist dabei mindestens doppelt so groß wie der Rotordurchmesser. Aus fertigungstechnischen Gründen muss daher ein relativ großer Luftspait realisiert werden, der deutlich größer als bei herkömmlichen Motoren ausfällt. Üblicherweise betragen die Luftspaltabmessungen von Unterwassermotoren mehr als das Doppelte der Luftspaltabmessungen von herkömmlichen Motoren.
Alierdings ist es gerade bei Aggregaten, die nach dem Asynchronprinzip arbeiten, besonders wünschenswert, den Luftspalt so klein wie möglich zu halten. Die einsatzbedingte Motorkonstruktion bei Unterwassermotoren führt jedoch dazu, dass der Einsatz von Asynchronmotoren im Unterwasserpumpenbereich derzeit mit Einbußen bei Wirkungsgrad und Leistungsfaktor verbunden ist.
Aufgabe der Erfindung ist es somit, einen bekannten Asynchronmotor in der Art und Weise zu modifizieren, dass dieser in einer Unterwasserpumpe einsetzbar ist, ohne je- doch nennenswerte Einbußen beim Wirkungsgrad und Leistungsfaktor in Kauf nehmen zu müssen.
Diese Aufgabe wird durch einen Asynchronmotor gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des dargestellten Asynchronmotors sind Gegenstand der sich an den Hauptanspruch anschließenden abhängigen Ansprüche.
Gemäß der Merkmalskombination des Anspruchs 1 wird ein Asynchronmotor vorgeschlagen, der einen Stator sowie einen mit dem Stator in Wirkverbindung stehenden Rotor aufweist. Der Rotor ist dabei als ein Käfigläufer ausgebildet.
Ferner kann der Rotor der Asynchronmaschine vorzugsweise mit einem zylinderförmigen weichmagnetischen Element ausgestattet sein, das koaxial auf der Rotorachse angeordnet ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rotors ist das weichmagnetische Element ein Blechpaket, das aus mehreren in axialer Richtung des Rotors aufeinandergestapelter Bleche aufgebaut ist. Diese Bauweise verhindert das Auftreten von Wirbelströmen im weichmagnetischen Element.
Aufgrund der eingangs erläuterten technischen Gegebenheiten bei Unterwassermotorpumpen existiert ein vergleichsweise großer Luftspalt zwischen Rotor- und Statorelement. Eine den damit verbundenen Leistungs- und Wirkungseinbußen entgegenwirkende geometrische Verkleinerung des Luftspaltes scheidet aus den oben genannten Gründen aus.
Erfindungsgemäß ist das bisher verwendete Füllmedium im Motorinnenraum durch ein Ferrofluid ersetzt. Eine geeignete Wahl des verwendeten Ferrofluids führt zu einer relativen Permeabilität von pR > 1. Die Vergrößerung der Permeabilität im Luftspalt entspricht in ihrer Wirkung einer geometrischen Verringerung des magnetischen Luftspalts. Der magnetisch wirksame Luftspalt ist entsprechend verkleinert. Je größer der Wert der Permeabilität im Luftspalt ist, desto vorteilhafter gestaltet sich der Wirkungsgrad und Leistungsfaktor des verwendeten Asynchronmotors. Die Wechselwirkung zwischen Rotor und Stator wird verstärkt. Somit lassen sich gewisse Motorprinzipien auch dort einsetzen, wo aufgrund der technischen Gegebenheiten ein vergleichsweise großer Luftspalte Bedingung ist.
Die erfindungsgemäße Verwendung eines Ferrofluids erlaubt den Einsatz eines Asynchronmotors zum Antrieb einer Unterwasserpumpe mit einem zufriedenstellenden Wirkungsgrad und Leistungsfaktor.
Gleichzeitig verbessert das verwendete Fluid die Wärmeabfuhr im Motorinnenraum. Zudem werden hydrodynamische Gleitlager ständig geschmiert und das Ferrofluid kann eine korrosionsschützende Wirkung auf die verwendeten Aktivteiie des Asynchronmotors haben.
Das Ferrofluid weist ein oder mehrere auf Magnetismus ansprechende Komponenten auf, welche magnetisierbar und in der Regel superparamagnetisch sind.
Die magnetischen Komponenten können in unterschiedlicher Form in einer Trägerflüssigkeit vorliegen. Die Kombination aus Partikeln und Trägerflüssigkeit bildet das Ferrofluid.
Eine Möglichkeit besteht darin, dass die Komponenten ais Partikel vorliegen, die in der Trägerflüssigkeit suspendiert sind. Idealerweise sind die einzelnen Partikel in der Trä- gerfiüssigkeit kolloidal suspendiert.
Die Partikelgröße liegt im Nanobereich, vorzugsweise zwischen 1 nm und 10 nm, wobei sich insbesondere Partikelgrößen im Bereich zwischen 5 nm und 10 nm als günstig erweisen.
Ein oder mehrere Partikel bestehen in geeigneter Weise aus wenigstens einem der Stoffe Eisen, Magnetid, Kobalt oder einer speziellen Legierungen. Die Partikel können mit einer Oberflächenbeschichtung, insbesondere einer polymeren Beschichtung versehen sein. Möglich ist die Beimengung einer oberflächenaktiven Substanz, die als monomolekufare Schicht an der Oberfläche der Partikel haftet. Die Radikale polarer Moleküle der oberflächenaktiven Substanz stoßen sich gegenseitig ab und verhindern damit ein Verklumpen der Partikel.
Um die Reibleistung am Rotor in Grenzen zu halten, ist es zweckmäßig, ein niederviskoses Ferrofluid zu verwenden. Beispielsweise liegt die Viskosität des verwendeten Ferrofluids im Bereich der von Wasser, d. h. im Bereich von ca. 1 mPa-s bei 20°C.
Der Einsatz des Ferrofluids bringt jedoch negative Begleiterscheinung mit sich, da die gesteigerte Permeabilität im Motorraum auch auftretende Streuverluste verstärkt. Anders als bei luftgefüllten Motoren wird die Ausbreitung der streuenden Feldlinien nicht mehr gehemmt sondern gefördert, weshalb die auftretenden Verluste erheblich zunehmen.
Um diesem Effekt entgegenzuwirken, können Mittel im Bereich wenigstens eines Wickelkopfes des Stators zur Verringerung der auftretenden Stirnsteuerung vorgesehen sein. Zweckmäßig werden ein oder mehrere Elemente in diesem Bereich angeordnet, um das Ferrofluid in diesem Bereich zu verdrängen. Geeignete Elemente sind ein oder mehrere Kunststoffkörper, die vorzugsweise passgenau um ein oder mehrere Wickelköpfe anbringbar bzw. auf diesen aufsteckbar sind. Alternative Mittel zur Verringerung der auftretenden Stirnstreuung ergeben sich durch ein Vergießen der Wickelköpfe oder ein Ausschäumen des Raumes um die Wickeiköpfe. Grundsätzlich sind Materialien mit amagnetischen Eigenschaften geeignet.
Eine ähnliche Problematik besteht im Bereich der Nutschlitze des Statorkörpers. Auch hier können sich die Feldlinien auf Grund des Ferrofluids besser ausbreiten und höhere Verluste verursachen. Zweckmäßig werden Mittel im Bereich der Nutschlitze vorgeschlagen, die das Ferrofluid aus diesem Bereich verdrängen und die auftretende Streuverluste begrenzen. Besonders vorteilhaft sind Nutkeile, die in ein oder mehrere Nutzschlitze eingesetzt werden. Der Rotor der Asynchronmaschine besteht vorzugsweise aus einem laminierten Rotorpaket. In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist der Rotor oder zumindest ein Teil des Rotors gekapselt ausgeführt, um den Rotorkörper gegenüber dem Ferrofluid abzudichten.
Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Unterwasserpumpe mit einem die Pumpe antreibenden Asynchronmotor gemäß den Merkmalen des erfindungsgemäßen Motors bzw. einer vorteilhaften Ausführungsform des Asynchronmotors. Die Unterwasserpumpe weist offensichtlich dieselben Vorteile und Eigenschaften wie der erfindungsgemäße Asynchronmotor bzw. eine vorteilhafte Ausgestaltung des Motors auf, weshalb an dieser Steife auf eine erneute Beschreibung verzichtet wird.
Weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus dem in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel. Es zeigen:
Figur 1 : eine schematische Längsschnittdarstellung des erfindungsgemäßen Asynchronmotors und
Figur 2: einen Detailausschnitt des Stators des erfindungsgemäßen Asynchronmotors.
Der in Figur 1 dargestellte Asynchronmotor 10 weist einen üblichen Stator 1 und einem zum Stator 1 1 drehbar gelagerten Rotor 12 auf, der selbst koaxial auf der Welle 3 angeordnet ist. Der Rotorköper besteht aus einem laminierten Paket, beispielsweise einem Blechpaket, wobei die einzelnen Schichten bzw. Bleche in axialer Richtung der Welle 13 gestapelt sind. Der Rotor 12 ist als ein Käfigläufer mit hier nicht dargestellten Käfigstäben ausgebildet.
Der Abstand zwischen der Rotor- und Statorwandung wird als Luftspalt bezeichnet. Erfindungsgemäß ist in der Figur 1 der Motorinnenraum mit einem Ferrofluid 20 gefüllt, wodurch die Permeabilität im Bereich zwischen Stator und Rotor 12 erhöht und der vergleichsweise große geometrische Abstand kompensiert wird. Die Wechselwirkung zwischen Rotor 12 und Stator 11 wird durch die erhöhte Permeabilität vergrößert.
Das verwendete Ferrofluid 20 besteht aus wenigen Nanometer großen magnetischen Partikeln, die in einer geeigneten Trägerflüssigkeit kolloidal suspendiert sind. Die viskosen Eigenschaften des verwendeten Ferrofluids 20 werden dabei so gewählt, dass die Reibleistung zwischen Rotor und Ferrofluid 20 möglichst gering ausfällt. Idealerweise weist das Ferrofluid 20 eine Viskosität in der Größenordnung der Viskosität von Wasser auf.
Auftretende Streuverluste im Bereich der Wickelköpfe 15 des Stators 1 1 sollen durch ein oder mehrere Kunststoffkörper 16 möglichst weitgehend reduziert werden. Der Kunststoffkörper wird auf dem entsprechenden Wickelkopf 15 angebracht und umgibt diesen zur vollständigen Verdrängung des Ferrofluids.
Zudem werden durch Nutkeile 30 die auftretenden Streuverluste im Nutschlitzbereich des Stators 1 1 verringert. Figur 3 zeigt eine Detailaufnahme eines Querschnitts durch das Statorpaket 11 mit Wickelraum 17. Im Bereich des Nutschlitzes ist ein Nutkeil 30 vorgesehen, der das Ferrofluid im Nutschlitz verdrängt, um einen magnetischen
Kurzschluß zwischen den Statorzähnen zu unterbinden.
Zusätzlich oder alternativ kann der vollständige Rotorkörper 12, wie in Figur 1 angedeutet, gekapselt ausgeführt sein. Beispielsweise ist die Rotoroberfläche vollständig mit einem geeigneten Material 50 beschichtet, um den Rotorkörper vor Flüssigkeitseintritt zu schützen.

Claims

Patentansprüche Asynchronmotor und Unterwasserpumpe
1 . Asynchronmotor zum Antrieb einer Unterwasserpumpe mit einem Stator und einem Rotor, der als ein Käfigläufer ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftspalt zwischen Rotor (12) und Stator (1 1 ) zumindest teilweise mit einem Ferrofluid (20) gefüllt ist.
2. Asynchronmotor nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Ferrofluid (20) eine Trägerflüssigkeit umfasst, die ein oder mehrere auf Magnetismus ansprechende Komponenten aufweist.
3. Asynchronmotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der magnetischen Komponenten Partikel sind, die in der Trägerflüssigkeit kolloidal suspendiert sind.
4. Asynchronmotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikelgröße im Nanobereich, vorzugsweise zwischen 1 und 10nm, insbesondere im Bereich zwischen 5 und 10nm liegt.
5. Asynchronmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Viskosität des Ferrofluids (20) im Bereich von ca. 1 mPa-s bei 20°C liegt. Asynchronmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Verringerung der Stirnstreuungen im Bereich des Statorwickelkopfes (15) vorgesehen sind.
Asynchronmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel, insbesondere wenigstens ein Nutkeil (30), zur Verringerung der Nutstreuung des Stators (1 1 ) vorgesehen sind.
Asynchronmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kapselung des Rotors (12) vorgesehen ist.
Unterwasserpumpe mit einem die Pumpe antreibenden Asynchronmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
PCT/EP2013/057001 2012-04-04 2013-04-03 Asynchronmotor und unterwasserpumpe WO2013150060A2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012205566.5 2012-04-04
DE102012205566A DE102012205566A1 (de) 2012-04-04 2012-04-04 Asynchronmotor und Unterwasserpumpe

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2013150060A2 true WO2013150060A2 (de) 2013-10-10
WO2013150060A3 WO2013150060A3 (de) 2014-07-03

Family

ID=48048030

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2013/057001 WO2013150060A2 (de) 2012-04-04 2013-04-03 Asynchronmotor und unterwasserpumpe

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102012205566A1 (de)
WO (1) WO2013150060A2 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108258878A (zh) * 2018-04-17 2018-07-06 沈阳工业大学 一种宽调速电机弱磁方法和系统
CN108696191A (zh) * 2018-06-30 2018-10-23 淮阴工学院 一种集成式五自由度无轴承异步电机
CN108696078A (zh) * 2018-06-30 2018-10-23 淮阴工学院 一种磁悬浮笼型异步主轴电机
CN108696193A (zh) * 2018-06-30 2018-10-23 淮阴工学院 一种恒流源励磁的三自由度无轴承异步电机

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108649764B (zh) * 2018-06-30 2020-06-02 淮阴工学院 一种恒流源励磁的三自由度无轴承永磁电机

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1001392B (de) * 1954-01-29 1957-01-24 Pleuger & Co Lagerung fuer elektrische Maschinen, insbesondere von fuer den Betrieb unter Fluessigkeiten bestimmten Kurzschlusslaeufermotoren nasser Bauart
GB803395A (en) * 1955-12-02 1958-10-22 Harland Engineering Co Ltd Improvements in or relating to electric motors
DE1105976B (de) * 1959-07-04 1961-05-04 Pleuger & Co Elektrischer Kurzschlusslaeufermotor grosser axialer Laenge der nassen Bauart mit kegelfoermigem Laeufer
DE2101672A1 (de) * 1971-01-15 1972-07-20 Licentia Gmbh Heizungswasser-Umwälzpumpe
DE10152497A1 (de) * 2001-10-24 2003-05-15 Pierburg Gmbh Nassläuferpumpe
US20100164303A1 (en) * 2008-12-31 2010-07-01 Schlumberger Technology Corporation Submersible motor with ferrofluid gap

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108258878A (zh) * 2018-04-17 2018-07-06 沈阳工业大学 一种宽调速电机弱磁方法和系统
CN108696191A (zh) * 2018-06-30 2018-10-23 淮阴工学院 一种集成式五自由度无轴承异步电机
CN108696078A (zh) * 2018-06-30 2018-10-23 淮阴工学院 一种磁悬浮笼型异步主轴电机
CN108696193A (zh) * 2018-06-30 2018-10-23 淮阴工学院 一种恒流源励磁的三自由度无轴承异步电机
CN108696078B (zh) * 2018-06-30 2020-09-29 淮阴工学院 一种磁悬浮笼型异步主轴电机

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013150060A3 (de) 2014-07-03
DE102012205566A1 (de) 2013-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2013150060A2 (de) Asynchronmotor und unterwasserpumpe
EP2080258B1 (de) Gekapselte elektrische maschine mit flüssigkeitsgekühltem stator
EP2678921A2 (de) Intern erregter synchronmotor mit mehrfach korrosionsgeschütztem permanentmagnetrotor
WO2013150061A2 (de) Synchron-reluktanzmotor und unterwasserpumpe
DE112013006500T5 (de) Drehender elektrischer Mechanismus der Permanentmagnetbauart
DE102014113109A1 (de) Vakuumpumpe
EP3214736A1 (de) Elektrische maschine für ein kraftfahrzeug, spulenträger für eine elektrische maschine und kraftfahrzeug
DE102013018317A1 (de) Elektrische Maschine
DE102016219588A1 (de) Rotor für eine elektrische Maschine
WO2020207861A1 (de) Statorzahn mit asymmetrischer zahngeometrie
DE102010051262A1 (de) Kältemittelverdichter
DE102019207078A1 (de) Elektrische Maschine für ein Kraftfahrzeug
EP3394960B1 (de) Kreiselpumpe, insbesondere umwälzpumpe
DE10240800B4 (de) Pumpe für chemisch aggressive Fördermedien
WO2014166826A2 (de) Reluktanzmotor mit stabilisiertem rotor
DE102015013662A1 (de) Elektromotor
DE102020129142B4 (de) Läufer für eine rotierende elektrische Maschine
EP3084927B1 (de) Rotor einer rotierenden elektrischen maschine
DE102017123624A1 (de) Elektromotor
WO2021063501A1 (de) Permanenterregter rotor mit verbesserter magnetgeometrie
DE102015201959A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Rotorjochs
DE10330295A1 (de) Elektrische Maschine mit innerer Flüssigkeitskühlung
DE102019100938A1 (de) Elektromaschine mit Fluidkammer und Kraftfahrzeug
CH272374A (de) Radial und axial wirkende, elektromotorisch angetriebene Umwälzpumpe.
EP3793066A1 (de) Rotorblech für einen rotor eines elektromotors, rotor für einen elektromotor und elektromotor

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13714272

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 13714272

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2