CH410143A - Moteur électrique submersible - Google Patents
Moteur électrique submersibleInfo
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Description
Moteur électrique submersible La présente invention a pour objet un moteur électrique submersible. De tels moteurs sont connus et sont utilisés fréquemment comme source de puis sance mécanique dans une grande variété d'applica tions. Le but de la présente invention est de créer un moteur électrique submersible de construction simple, susceptible d'être produit par des moyens rationnels et peu coûteux et dont le rendement en service soit aussi bon que possible. Pour cela, le moteur selon l'invention, du type à cage d'écureuil est caractérisé en ce qu'il comprend un stator complètement noyé de façon étanche dans une enveloppe moulée en matière plastique présen tant de bonnes caractéristiques d'isolement électrique, de conductibilité calorifique et de résistance méca nique, des paliers destinés à supporter le rotor dudit moteur et fixés à ladite enveloppe, et des conducteurs électriques amenant le courant à l'enroulement du stator, ces conducteurs électriques étant enrobés dans l'enveloppe et liés à cette dernière au moment du moulage, et en ce que ladite enveloppe présente des passages permettant au fluide dans lequel le moteur est immergé de circuler autour du rotor en vue de son refroidissement. Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution et quelques variantes du moteur selon l'invention. La fig. 1 en est une vue en perspective sché matique ; la fig. 2, une vue en coupe longitudinale ; la fig. 3, une vue en élévation frontale, dans la direction de la flèche de la fig. 2, une pièce amovible étant enlevée ; les fig. 4a et 4b, des vues partielles en coupe montrant deux variantes d'exécution de la suspension du rotor la fig. 5, une vue en perspective schématique du moteur de la fig. 1, associé à une pompe ; la fig. 6, une vue en coupe longitudinale du groupe représenté à la fig. 5 ; la fig. 7, une vue en coupe transversale - du groupe représenté à la fig. 5, et la fig. 8, une vue en élévation de derrière de ce groupe. Le moteur représenté au dessin comprend un stator 10 agencé de la même façon que celui d'un moteur électrique de faible puissance du type à cage d'écureuil de construction usuelle. Ce stator est placé à l'intérieur d'une enveloppe moulée qui l'englobe entièrement, cette enveloppe étant désignée par 11 sur le dessin et étant constituée d'une résine époxy telle par exemple que la résine connue sous le nom d' Araldite 7> (marque déposée). Lors du moulage de l'enveloppe 11, un manchon cylindrique 12 constitué d'un segment de tube à paroi mince en acier inoxydable, est noyé à l'inté rieur de l'enveloppe. Ce manchon limite une cham bre cylindrique 121 formée ainsi à l'intérieur de l'enveloppe 11 et destinée à contenir un rotor 13. A l'une des extrémités de l'enveloppe 11 se trouve un corps de palier 14 dans lequel est logé un cous sinet de palier 141 destiné à supporter l'une des extrémités d'un arbre 131 du rotor 13. Le corps de palier 14 est logé dans une ouverture 111 située à l'une des extrémités de l'enveloppe 11 (fig. 3). Il est fixé à cette enveloppe par des boulons 15 engagés dans des tampons taraudés (non représentés) qui sont noyés dans la masse de l'enveloppe 11 selon une technique bien connue dans le moulage des matières plastiques. A son autre extrémité, l'enveloppe 11 présente une ouverture 112, dans laquelle est engagé un cous sinet tubulaire 16 destiné à supporter l'autre extré mité de l'arbre 131. L'ouverture 111 de l'enveloppe 11 est fermée par un couvercle 113 de même matière, couvercle dont la surface extérieure s'étend dans le prolonge ment de celle de l'enveloppe 11 lorsqu'il est en place. Des vis 17 engagées dans des ouvertures correspon dantes du couvercle 113 et dans des taraudages 142 du corps de palier 14 assurent la fixation de ce cou vercle au corps de palier. La découpure 111 présente des dimensions telles que le rotor 13 puisse être introduit dans la chambre 121 ou extrait de cette chambre après l'enlèvement du couvercle 113. Un jeu de forme triangulaire 114 subsiste sous le couvercle 113 à la partie inférieure de la découpure<B>111.</B> Ce jeu met en communication la chambre 121 avec l'extérieur. A l'intérieur de la masse de l'enveloppe 11, à son extrémité opposée à celle où se trouve le cou vercle 113, est pratiqué un second passage 115 dont les deux extrémités sont ouvertes, et qui s'étend paral lèlement à l'axe du rotor 13 en mettant en communi cation la partie supérieure de la chambre 121 avec l'extérieur. Lorsque le moteur est immergé dans un liquide, le passage 114 et le passage<B>115</B> assurent une circu lation du liquide à l'intérieur du manchon 12, de sorte que cette circulation peut se produire d'une façon continue et assurer le refroidissement de la chambre 121. C'est la raison pour laquelle le passage 115 débouche dans la partie supérieure de la chambre 121, cette partie étant celle où la quantité de chaleur maximum est produite. Des garnitures 13a sont montées sur l'arbre 131 pour assurer les jeux convenables de ce rotor. La présence de telles garnitures est indispensable notam ment dans le cas où le moteur est destiné à entraîner une pompe ou un outil. Les garnitures 13a situées du côté du corps de palier 14 coopèrent avec une bague arrondie 13b destinée, d'une part, à supporter la poussée axiale de l'arbre 131, et d'autre part, à maintenir le rotor 13 dans la position axiale voulue. Des conducteurs de courant 19 sont noyés dans l'enveloppe 11 lors de la fabrication de cette dernière. Leur longueur est suffisante pour que les connexions à la conduite d'amenée du courant puissent être faites par l'intermédiaire de pièces de connexion de cons truction standard. En variante, le couvercle amovible 113 pourrait être pourvu d'une ouverture axiale destinée à recevoir le coussinet de palier de l'extrémité droite de l'arbre 131 de la même façon que le coussinet 16 est engagé dans l'ouverture 112. Dans ce cas, le corps de palier 14 n'est plus nécessaire. Dans une autre variante (fi.. 4a) le couvercle amovible 113 peut être supprimé de sorte que la chambre 121 est en communication directe avec le liquide dans lequel le moteur est immergé. D'autre part, si on le désire, au lieu de prévoir les paliers de l'arbre 131 dans l'enveloppe 11 et dans le corps de palier 14, ou dans l'enveloppe 11 et dans le couvercle 113, le rotor 13 peut être supporté à ses deux extrémités par des corps de palier semblables au corps de palier 1 représenté aux fig. 2 et 3, ces corps de palier étant engagés dans des logements 111 et vissés à l'enveloppe 11 ainsi qu'on le voit aux fig. 3 et 4a. De plus, dans une autre variante encore, les corps de palier 14 peuvent être supprimés et les paliers du rotor 13 sont alors constitués par des corps cylindriques 142 en forme de disques qui sont chassés dans les extrémités de l'ouverture de l'enve loppe 11 de chaque côté du manchon 12 (fig. 4b). Dans ce cas, la circulation d'eau à l'intérieur de la chambre 121 est assurée par des ouvertures 143 pra tiquées dans les disques d'extrémité 142. L'enveloppe 11 est pourvue d'une portion infé rieure<B>116</B> présentant une face plane et formant la plaque de base du moteur. Si on le désire, on peut former dans cette partie inférieure de l'enveloppe 11, lors du montage, des oeillets de fixation ou de manu tention. Dans une autre variante encore, le manchon 12 peut être remplacé par un manchon d'épaisseur rela tivement grande formé préalablement à partir d'une matière plastique et mis en place dans le moule avant le moulage de l'enveloppe 11 de façon à se lier à la matière de l'enveloppe 11 lors du moulage. Dans une autre variante encore, l'étanchéité du stator 10 peut être assurée en enrobant la surface des lamelles du stator d'une couche de résine époxy telle que 1' araldite , et en liant ensuite ces lamelles ensemble avant le moulage de l'enveloppe 11. Le stator du moteur décrit ci-dessus est ainsi complètement enrobé d'une façon étanche dans une enveloppe présentant une bonne conductibilité ther mique. D'autre part, comme les ouvertures mettant la chambre 121 en communication avec l'extérieur permettent une circulation du liquide dans lequel le moteur est immergé autour du moteur 13 et, de ce fait, une dissipation de la chaleur dégagée par le moteur, on peut utiliser en charge continue un moteur électrique dont le fonctionnement est garanti dans l'air à la même charge, mais d'une façon intermittente. Comme les moteurs à cage d'écureuil sont pro bablement les moins chers de tous les moteurs élec triques susceptibles d'être produits en grande série, on constatera que la construction décrite ci-dessus, dont les éléments sont d'une simplicité remarquable, assure la fabrication d'un moteur électrique d'un prix de revient extrêmement faible, tout en ayant un rende ment aussi élevé que possible. Aux fig. 5 à 8, on a représenté une application possible d'un moteur électrique submersible tel que celui qui est représenté à la fig. 1. Ce moteur est combiné avec une pompe et un ajutage de façon à former une unité submersible susceptible d'être ins tallée dans un bassin ou une pièce d'eau afin de créer un jet d'eau. Comme on le voit aux fig. 5 à 8, l'enveloppe<B>11</B> présente à son extrémité gauche une bride 117 qui forme le siège d'un bâti cylindrique 181 en matière plastique formant le bâti d'une pompe 18. Le bâti 181 présente une bride 182 pourvue d'ouvertures et correspondant à la bride 117, les ouvertures de la bride 182 étant destinées à recevoir des vis 18a fixant la pompe 18 à l'enveloppe 11 du moteur. L'hélice <B>183</B> de la pompe 18 est fixée sur l'extrémité saillante de l'arbre 131. Elle assure non seulement le refoule ment de l'eau mais également la circulation de l'eau dans la chambre 121. Un filtre 18b en matière plastique, est fixé à la tubulure d'entrée 184 de la pompe 18. Cette dernière présente encore une tubulure de sortie 185 sur laquelle est engagée à force l'extrémité inférieure 201 d'un raccord sur l'extrémité supérieure duquel est également engagée à force l'extrémité inférieure d'une buse 202. La portion inférieure 201 du raccord présente une branche latérale 203 à l'intérieur de laquelle est vissée une vis 21 pourvue d'une tête moletée 121 permettant de régler l'intensité du jet en faisant péné trer plus ou moins profondément la pointe de la vis 21 dans le passage par lequel l'eau refoulée par la pompe s'échappe de cette dernière. Le courant d'eau refoulé par la pompe sort de la buse par des orifices 204 que présente l'extrémité supérieure de la buse 202. L'ensemble de l'ajutage et de la pompe 18 peut être en matière plastique. Leur construction est simple, leur rendement élevé et leur prix de revient très avantageux.
Claims (1)
- REVENDICATION Moteur électrique submersible du type à cage d'écureuil, caractérisé en ce qu'il comprend un stator complètement noyé de façon étanche dans une enve loppe moulée en matière plastique présentant de bonnes caractéristiques d'isolement électrique, de conductibilité calorifique et de résistance mécanique, des paliers destinés à supporter le rotor dudit moteur et fixés à ladite enveloppe, et des conducteurs électri ques amenant le courant à l'enroulement du stator, ces conducteurs électriques étant enrobés dans l'enve loppe et liés à cette dernière au moment du moulage, et en ce que ladite enveloppe présente des passages permettant au fluide dans lequel le moteur est immergé de circuler autour du rotor en vue de son refroidissement.SOUS-REVENDICATIONS 1. Moteur selon la revendication, caractérisé en ce que le stator comprend un manchon cylindrique lié à ladite enveloppe et incorporé à cette dernière au moment du moulage, ce manchon servant à limi ter une chambre dans laquelle est logé le rotor du moteur. 2. Moteur selon la sous-revendication 1, carac térisé en ce qu'un passage de sortie pratiqué dans l'enveloppe relie ladite chambre à l'espace extérieur à l'enveloppe, ce passage débouchant dans ladite chambre à sa partie supérieure et du côté opposé à un passage d'entrée. 3-: Moteur selon la revendication, caractérisé en ce que l'enveloppe comprend un couvercle amovible présentant un passage destiné à permettre l'entrée du fluide de refroidissement dans ladite chambre. 4.Moteur selon la sous-revendication 3, carac térisé en ce que ce passage présente une section allant en croissant de l'extérieur vers l'intérieur, la section de ce passage étant maximum au débouché dans la chambre dans laquelle est logé le rotor. 5. Moteur selon la sous-revendication 3, carac térisé en ce que le palier situé à l'une des extrémités du rotor est porté par le couvercle amovible. 6.Moteur selon la revendication, caractérisé en ce que le palier situé à l'une des extrémités du rotor est porté par un corps de palier séparé fixé à l'enve loppe, alors que le palier situé à l'autre extrémité du rotor est constitué par un coussinet engagé dans un passage cylindrique axial que présente l'enveloppe. 7. Moteur selon la revendication, caractérisé en ce que les deux paliers du rotor sont portés par des corps de palier séparés fixés aux extrémités de l'enveloppe. 8. Moteur selon la revendication, caractérisé en ce que les paliers du rotor sont portés par des dis ques de fermeture chassés dans les deux extrémités de la chambre dans laquelle est logé le rotor. 9.Moteur selon la sous-revendication 1, carac térisé en ce que le manchon qui limite la chambre dans laquelle est logé le rotor est en métal. 10. Moteur selon la sous-revendication 1, carac térisé en ce que ledit manchon est en matière plastique. 11. Moteur selon la revendication, caractérisé en ce que l'enveloppe présente une face inférieure plane formant la plaque de base du moteur. 12. Moteur selon la revendication, caractérisé en ce que les paliers sont pourvus de garnitures annu laires assurant un jeu axial du rotor. 13.Moteur selon la revendication, caractérisé en ce que les lamelles du stator sont recouvertes d'une couche de matière plastique présentant de bonnes propriétés d'isolement électrique, ces lamelles ainsi enrobées étant liées ensemble avant le bobinage et le moulage de l'enveloppe.
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