Гидравлический электронасос

 

Изобретение относится к области электромашиностроения, в частности к индукционным насосам, и может использоваться в судостроении, атомной энергетике и других отраслях промышленности. Гидравлический электронасос содержит статор с трехфазной обмоткой и установленный соосно в его цилиндрическом отверстии неподвижно без зазора ротор с выполненными в нем, как минимум, двумя продольными пазами, наклоненными к радиальному направлению. В роторе продольные пазы выполнены криволинейными. Изобретение направлено на повышение производительности работы гидравлического электронасоса, что позволит достаточно эффективно использовать указанные насосы в народном хозяйстве. 2 ил.

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к индукционным насосам, и может быть использовано в различных областях техники, например в качестве привода на морских судах.

Известен гидравлический электронасос индукционного типа для перекачки токопроводящей жидкости, который содержит статор (наружный магнитопровод) с трехфазной обмоткой и установленный соосно в его цилиндрическом отверстии неподвижно без зазора ротор с выполненным в нем, как минимум, двумя продольными пазами прямолинейной формы, наклоненных к радиальному направлению (RU 2140125 С1, 20.10.1999). При подключении к электросети трехфазной обмотки благодаря возникающему при этом вращающемуся магнитному полю токопроводящая жидкость перемещается в силу действия электромагнитных сил из одной емкости по указанным пазам в другую емкость.

Недостатком данного насоса является монотонное уменьшение от центральной части ротора к его периферийной части угла наклона касательной на расчетной траектории движения токопроводящей жидкости по всей длине продольного паза, что приводит к уменьшению движущей силы и тем самым к снижению производительности работы электронасоса.

Изобретение направлено на повышение производительности индукционного насоса путем частичного изменения его конструкции.

Поставленная задача решается тем, что в гидравлическом электронасосе, содержащем статор с трехфазной обмоткой и установленный в его цилиндрическом отверстии неподвижно без зазора ротор с выполненным в нем, как минимум, двумя продольными пазами, в роторе указанные пазы выполнены криволинейными.

На фиг.1 представлена конструктивная схема гидравлического электронасоса;

на фиг.2 - схема действия сил на произвольную частицу токопроводящей жидкости в пазе криволинейной формы.

Насос содержит статор 1 с трехфазной обмоткой 2, создающей вращающееся магнитное поле Ф, неподвижный ротор 3, установленный без зазора соосно в цилиндрическом отверстии статора 1, металлическое кольцо 4 и шайбу 5, закрепленные соосно соответственно к правому и левому торцам неподвижного ротора 3, и входной и выходной патрубки 6, 7, закрепленные соответственно на правой и левой сторонах статора 1 и нужные для подсоединения насоса к соответствующим емкостям.

В неподвижном роторе 3, выполняющем роль внутреннего магнитопровода, выполнены, как минимум, два криволинейных продольных паза на диаметрально противоположных частях ротора, имеющих постоянный угол наклона α касательной Т (в т. А) на всей расчетной траектории перемещения токопроводящей жидкости ОАВ к радиальному направлению R (см. фиг.2). В частности, криволинейные продольные пазы могут быть выполнены в форме логарифмической спирали.

Кольцо 4 обеспечивает сообщение центральных частей продольных пазов с полостью входного патрубка 6, а шайба 5 - сообщение периферийных частей указанных пазов с полостью выходного патрубка 7 (см. фиг.1). Кольцо 4 и шайба 5 наряду с отмеченными их функциями служат и торцевыми проводниками обмотки неподвижного ротора 3 как внутреннего магнитопровода, в качестве которой рассматривается токопроводящая жидкость.

Насос работает следующим образом.

При присоединении обмотки 2 к трехфазной электрической сети в статоре 1 наводится вращающееся магнитное поле Ф. Это поле пересекает токопроводящую жидкость в криволинейных пазах ротора 3 как внутреннего магнитопровода и индуктирует в ней ЭДС, под действием которой в жидкости возникает электрический ток. В результате взаимодействия последнего с магнитным полем Ф возникают электромагнитные силы проводника F (фиг.2), действующие на каждую частицу токопроводящей жидкости (в т. А). Указанные силы согласно правилу "левой руки" направлены перпендикулярно плоскости, в которой находятся магнитные линии поля Ф, и стремятся повернуть ротор 3 как внутренний магнитопровод в направлении вращения магнитного поля (по стрелке на фиг.2). В связи с тем, что ротор 3 (внутренний магнитопровод) находится в неподвижном состоянии относительно статора 1 (наружного магнитопровода), то токопроводящая жидкость (в т. А) будет двигаться под действием силы F₁=F·sinα (фиг.2) из центральной части продольных пазов к их периферийной части.

Причем благодаря неизменности угла α на всей траектории перемещения токопроводящей жидкости ОАВ и сила F₁ согласно представленной формуле будет постоянной, что позволит увеличить производительность электронасоса.

В рассматриваемом случае токопроводящая жидкость из одной емкости будет перемещаться по патрубку 6 через отверстие кольца 4 по продольным пазам неподвижного ротора 3 (внутреннего магнитопровода) и через кольцевую щель между шайбой 5 и патрубком 7 в полость последнего и далее в другую емкость (см. направление стрелок на фиг.1).

Если бы продольные пазы в роторе 3 (внутреннем магнитопроводе) были бы направлены в радиальном направлении α=0), то на частицы токопроводящей жидкости не действовали бы силы F₁, и в связи с этим указанная жидкость в роторе 3 (внутреннем магнитопроводе) оставалась бы неподвижной.

Применение данного изобретения в народном хозяйстве позволит более эффективно использовать возможности индукционных насосов.

Формула изобретения

Гидравлический электронасос, содержащий статор с трехфазной обмоткой и установленный соосно в его цилиндрическом отверстии неподвижно без зазора ротор с выполненными в нем как минимум двумя продольными пазами, наклоненными к радиальному направлению, отличающийся тем, что продольные пазы выполнены криволинейными.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2