BR112018012859B1

BR112018012859B1 - Bomba centrífuga

Info

Publication number: BR112018012859B1
Application number: BR112018012859-7A
Authority: BR
Inventors: Patrick Hauck; Joachim Schullerer
Original assignee: KSB SE & Co. KGaA
Priority date: 2015-12-22
Filing date: 2016-12-21
Publication date: 2022-11-22
Also published as: BR112018012859A2; EP3394960B1; EP3394960A1; CN108370191A; DE102015016685A1; CN108370191B; WO2017108893A1

Abstract

BOMBA CENTRÍFUGA. A presente invenção refere-se a uma bomba centrífuga, em particular bomba de circulação, que possui um impulsor de bomba e um motor de relutância síncrono integrado para acionar o impulsor, em que a distância A entre os componentes magneticamente ativos do núcleo do estator laminado (4) e do núcleo do rotor laminado (3) é menor ou igual a 3% do diâmetro do furo do estator e são proporcionados meios de separação para proteger os elementos condutores de corrente do estator (4) do meio transportado.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A invenção se refere a uma bomba centrífuga, em particular uma bomba de circulação, com um impulsor de bomba acionado por um motor elétrico.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] Bombas centrífugas, em particular bombas de circulação, são empregadas em edifícios residenciais, públicos e comerciais para o transporte de água potável, de aquecimento e resfriamento, entre geradores de calor e consumidores de calor. Por exemplo, em casas unifamiliares, são empregues até três bombas de circulação, nomeadamente para o transporte de água de aquecimento (“bomba de aquecimento”), para a circulação de água potável quente (“bomba de circulação”) e para o transporte de meios térmicos solares (“bomba solar”). Em complexos infraestruturais (por exemplo, aeroportos), vários milhares de bombas de circulação são empregados em uma ampla instalação de rede.

[003] Uma unidade integrada consistindo na bomba para transmitir energia para o meio de transferência de calor líquido e consistindo no motor elétrico integrado na bomba, que aciona o impulsor da bomba, é referida como bomba de circulação. Por meio da Diretiva ErP (Diretiva produtos relacionados com energia - Energy related Products Directive), emitida pela UE, são especificadas as eficiências mínimas para as bombas de circulação que devem ser seguidas desde 2013. Devido a estas especificações, as bombas de circulação disponíveis no mercado hoje consistem em um estágio de bomba, um motor síncrono excitado por imã permanente e um conversor de frequência.

[004] No que diz respeito à estrutura de condições determinada para o desenvolvimento de bombas de circulação para uma maior eficiência energética, o foco da UE e dos fabricantes, no entanto, não estava na eficiência dos recursos das unidades. Em vez disso, os fabricantes passaram a aumentar significativamente o uso de material na produção dos acionamentos da bomba elétrica e dos componentes elétricos, a fim de cumprir, assim, as rigorosas especificações da UE. A transição de motores elétricos em tecnologia assíncrona ou com ímãs permanentes “normais” de ferrita para motores elétricos com ímãs permanentes de alto desempenho dos metais de terras raras, tais como neodímio-ferro-boro ou samário-cobalto, tornou possível o aumento necessário de eficiência devido ao aumento da densidade do fluxo magnético causado por isso. Entre outras coisas, o uso desses ímãs permanentes de alto desempenho permite uma distância entre o diâmetro externo do rotor (superfície do imã) e o diâmetro interno do estator (também chamado de diâmetro de furo), que oferece espaço suficiente para uma lata e uma luva do rotor, como são geralmente empregados em bombas de circulação. Por essa razão, hoje, os fabricantes usam exclusivamente esses materiais relativamente caros para ímãs permanentes, cuja mineração é extremamente questionável ecologicamente falando.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[005] O objetivo da presente invenção é, portanto, desenvolver uma bomba centrífuga, em particular uma bomba de circulação, que satisfaz os requisitos das especificações das diretivas da UE em termos de eficiência, mas que gere sem os metais de terras raras acima mencionados.

[006] Este objeto é resolvido através de uma bomba centrífuga, em particular da bomba de circulação de acordo com as características da reivindicação 1. As realizações vantajosas da bomba centrífuga, em particular da bomba de circulação, são matéria das reivindicações dependentes, seguindo a reivindicação principal.

[007] De acordo com a reivindicação 1, é proposta uma bomba centrífuga, em particular uma bomba de circulação com um impulsor de bomba, cujo acionamento elétrico é formado por um motor de relutância síncrono. As máquinas de relutância síncronas são caracterizadas por uma eficiência particularmente alta. No passado, o uso de tais tipos de motores para bombas de circulação não foi levado em consideração por razões técnicas, uma vez que a distância entre estator e rotor, que é muito pequena devido ao princípio, não oferece condições de espaço adequadas para meios de proteção que protegem os componentes condutores de corrente do motor contra o meio transportado que entra no compartimento do motor. Uma ampliação dessa distância, no entanto, resultaria em uma deterioração da eficiência do motor.

[008] Consequentemente, para integrar um motor de relutância síncrono como unidade de acionamento de uma bomba centrífuga, em particular bomba de circulação, é necessário pelo menos um meio de separação adequado que proteja pelo menos os elementos condutores de corrente do estator do meio transportado que entra. Geralmente, os enrolamentos de fase ou cabeças de enrolamento constituem os elementos condutores de corrente do estator.

[009] Além disso, a bomba centrífuga de acordo com a invenção, em particular a bomba de circulação, é caracterizada pelo fato de que a distância A entre os componentes magneticamente ativos do núcleo do estator laminado e do núcleo do rotor laminado é menor ou igual a 3% do diâmetro do furo do estator. Os componentes magneticamente ativos são, por exemplo, as laminações macias-magnéticas do núcleo do rotor e do estator que são utilizados. Para o dimensionamento ou definição de distância, um possível revestimento das laminações sem influência substancial sobre o fluxo magnético não é incluído no cálculo.

[010] Devido a esta especificação de distância, a bomba centrífuga de acordo com a invenção, em particular bomba de circulação, cumpre a eficiência mínima legalmente requerida, mas oferece espaço adequado no entreferro para integrar pelo menos um meio de separação adequado para proteger elementos condutores de corrente do estator.

[011] O rotor do motor de relutância síncrono pode operar exclusivamente de acordo com o princípio da relutância, isto é, o rotor é composto por um núcleo laminado de material magnético macio, no qual as barreiras de fluxo são introduzidas da maneira usual. As barreiras de fluxo são preenchidas com ar ou preenchidas com um material diamagnético ou paramagnético. Preferencialmente, o projeto conhecido de Vagati de acordo com a Patente U.S. 5.818.140 serve como modelo para a geometria de laminação.

[012] Opcionalmente, o rotor pode ser adicionalmente provido de ímãs permanentes que são preferencialmente introduzidos dentro das barreiras de fluxo de modo a inibir o fluxo magnético. Alternativamente ou adicionalmente, o estator do motor de relutância síncrono pode compreender um ou mais ímãs permanentes. Introduzir um ou mais ímãs permanentes no lado do rotor ou, alternativamente, no lado do estator, ou ambos no lado do rotor e no lado do estator, permite uma ampliação do entreferro entre os dois componentes sem ter que aceitar grandes perdas na eficiência.

[013] Em uma realização adicional opcional, o motor de relutância síncrono pode compreender uma gaiola de curto-circuito, como resultado do qual, em particular, é criado um motor com capacidade de partida de linha, ou seja, o motor de relutância síncrono pode ser ligado a uma tensão de rede constante sem conversor de frequência.

[014] O estator do motor de relutância síncrono pode, por exemplo, ser equipado com um enrolamento de campo rotativo distribuído. Alternativamente, um estator com um enrolamento de campo rotativo concentrado também é possível, o que também é chamado de enrolamento da bobina de dente.

[015] Uma alternativa adicional para a realização do estator é vista em equipar o mesmo com um enrolamento de campo rotativo, cujas fases podem ser conectadas sequencialmente durante o funcionamento do motor. Uma conexão sequencial adequada resulta em que as correntes de fase são compostas de blocos de valores de corrente constante que podem ser alterados sequencialmente durante o funcionamento do motor. Por meio deste procedimento, o número de dentes do estator pode ser reduzido em comparação com máquinas de relutância convencionalmente enroladas. Neste ponto, é feita referência ao pedido de patente alemã não publicado com a referência de arquivo oficial 102014019278.4 e todo o seu conteúdo.

[016] De acordo com uma realização preferida da invenção, a distância A é inferior a 2,5% do diâmetro do furo do estator, ainda mais preferencialmente inferior a 2%. É particularmente preferido quando a distância A é inferior a 1,5% do diâmetro do furo do estator ou ainda particularmente preferencialmente inferior a 1% do diâmetro do furo do estator. Idealmente, a distância A corresponde a menos de 0,5% do diâmetro do furo do estator. Por causa disso, uma eficiência ideal da máquina de relutância síncrona pode ser alcançada.

[017] Ao selecionar meios de separação adequados para proteger os elementos condutores de corrente do estator, uma distância tão pequena pode ser concretizada e a bomba centrífuga, de acordo com a invenção, em particular a bomba de circulação, pode atingir as eficiências mínimas legalmente requeridas.

[018] Em uma possível realização da invenção, o motor é concretizado como um canal úmido, em que o estator está completamente protegido por um meio de separação do meio transportado que entra no compartimento do motor. O uso de uma lata, que é introduzida no entreferro entre o rotor e o estator, prova ser uma possível realização dos meios de separação aqui. De acordo com uma realização preferida, a lata pode ser produzida a partir de um material compósito de fibra. Devido a isto, podem ser conseguidas, particularmente, latas de paredes finas que encontram espaço suficiente no entreferro limitado entre o rotor e o estator.

[019] Neste caso, uma ou mais cunhas de ranhura podem servir como meios de separação adicionais que são inseridos em pelo menos uma parte das aberturas das ranhuras entre os dentes do estator. Por causa disso, a ranhura que guia o enrolamento de fase é vedada em relação ao compartimento do motor e protegida da entrada do meio transportado. É concebível incorporar as cunhas de ranhura como componentes separados que são deslizados individualmente nas respectivas aberturas de ranhura. Uma saliência especialmente formada dos dentes do estator, contra o qual as superfícies de parada designadas das cunhas de ranhura se encontram, assegura uma proteção adequada do impulso, de modo a não ser empurrada demasiado longe na ranhura. Devido à pressão presente no entreferro, as cunhas de ranhura introduzidas são pressionadas adequadamente de forma vedável contra os dentes do estator.

[020] É igualmente concebível que uma ou mais cunhas de ranhura individuais estejam ligadas umas às outras através de pelo menos um anel de extremidade comum. É possível uma construção com dois anéis de extremidade de tamanhos diferentes que formam um tipo de gaiola. Quando montados corretamente, um primeiro anel de extremidade que é menor em termos de circunferência fica contra a parede interna do furo do estator enquanto um segundo anel de extremidade que é maior em circunferência encosta na face da extremidade do estator. Devido a isto, é formado um tipo de gaiola que opcionalmente possibilita um revestimento adicional do estator. Uma possibilidade alternativa consiste em dispor a uma ou mais cunhas de ranhura diretamente na superfície da lata ou formar a mesma a partir do material da lata. As cunhas de ranhura formadas não fecham apenas as ranhuras do estator, mas atuam simultaneamente como nervuras de reforço para a lata utilizada. Devido a isto, a mesma pode ser concretizada de uma maneira com paredes mais finas, o que é desejável devido às condições de espaço limitadas no entreferro.

[021] Alternativamente, é concebível que a uma ou mais cunhas de ranhura sejam moldadas por injeção, individualmente, nas ranhuras do estator, preferencialmente com a ajuda de uma matriz adequadamente produzida como matéria prima, por exemplo plástico líquido.

[022] De acordo com uma realização alternativa da invenção, o motor pode ser configurado como canal úmido, em que o estator entra, pelo menos parcialmente, em contato com o meio transportado. Neste caso, os elementos condutores de corrente do estator são especificamente protegidos pelos meios de separação, enquanto as seções restantes do estator podem entrar em contato com o meio transportado de maneira desimpedida.

[023] É concebível, por exemplo, separar os elementos condutores de corrente, isto é, os enrolamentos do estator, do meio transportado através de meios de isolamento adequados. Uma possível abordagem é uma cobertura pelo menos parcial do enrolamento. A cobertura pode consistir em PVC. Alternativamente a isto, um ou mais enrolamentos ou elementos condutores de corrente podem ser, pelo menos parcialmente, fundidos em um meio de separação. Concretamente, o enrolamento localizado dentro das ranhuras do estator pode ser protegido contra a entrada de meio transportado por uma resina ou um molde de plástico na ranhura. Com base nesta abordagem, é igualmente concebível fundir diretamente os elementos condutores de corrente, pelo menos parcialmente, no material do estator durante a produção do estator. Assim, os enrolamentos são embutidos no material de base do estator e protegidos do meio transportado.

[024] Alternativamente, pode ser fornecido para proteger especificamente pelo menos as seções do estator contendo os elementos condutores de corrente do meio transportado através de meios de separação adequados. Neste contexto, é concebível ligar uma ou mais juntas a uma ou a ambas as faces de extremidade do estator. Estas juntas são pressionadas contra as faces de extremidade do estator pelo alojamento do motor, em resultado do qual o meio transportado não circula em torno de certas seções do estator. Preferencialmente, estas seções contêm os elementos condutores de corrente, em particular cabeças de enrolamento.

[025] A versão descrita acima não exclui que o estator seja adicionalmente protegido do meio transportado pelo menos em seções por um revestimento separado como um outro meio de separação. Por exemplo, a circunferência externa do núcleo do estator é, pelo menos em seções, idealmente completamente revestida com um revestimento adequado que protege o respectivo núcleo laminado contra a entrada de umidade e/ou o veda contra o diferencial de pressão que está presente em relação ao compartimento do motor. O revestimento preferencialmente oferece proteção adequada contra corrosão para as laminações.

[026] Com a forma de realização descrita com a junta, os elementos condutores de corrente podem ser protegidos complementarmente separadamente dentro das ranhuras do estator através de cunhas de ranhura inseridas de uma maneira de encaixe com precisão. A forma de realização das cunhas de ranhura corresponde à forma de realização já descrita anteriormente.

[027] De acordo com uma outra realização alternativa da bomba centrífuga, em particular bomba de circulação, o motor pode ser um canal seco, em que todo o compartimento do motor está completamente protegido contra a entrada do meio transportado por pelo menos uma vedação, em particular vedação do eixo, preferencialmente uma vedação mecânica. Uma vedação mecânica pode ser composta por pelo menos um anel deslizante giratório e pelo menos um anel deslizante estacionário que está assentado entre o eixo e o alojamento do motor.

[028] Para todas as formas de realização acima mencionadas, existem diferentes opções para configurar o núcleo do rotor laminado. Em cada uma das formas de realização acima mencionadas, o núcleo do rotor laminado pode estar em contato direto com o meio transportado, desde que o mesmo não compreenda quaisquer elementos condutores de corrente. No entanto, é alternativamente concebível proteger o núcleo do rotor laminado, pelo menos parcialmente, por um revestimento adequado contra possíveis efeitos de corrosão ou influências de pressão do meio transportado. Alternativamente ou adicionalmente ao revestimento, o rotor pode também ser separado e protegido do meio transportado por uma luva de rotor envolvendo o mesmo completamente ou pelo menos parcialmente.

[029] Além do problema de corrosão, um problema adicional consiste em que o meio transportado que entra na estrutura do rotor, em particular o meio transportado que entra nas barreiras de fluxo, pode causar problemas de estabilidade da construção do rotor durante a operação do motor. Em particular, uma distribuição de peso alterada causada por isso pode resultar na exposição do rotor a altas cargas estruturais. Em relação a isto, é prático vedar as barreiras de fluxo contra a entrada do meio transportado por, pelo menos, um meio de vedação. Idealmente, as barreiras de fluxo são completamente ou quase completamente preenchidas com um meio de vedação adequado na direção axial.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[030] Outras vantagens e características da invenção serão explicadas em maior detalhe a seguir, por meio de múltiplas formas de realização mostradas nas figuras. Nas quais: - A Figura 1: mostra uma primeira versão da forma de realização da bomba de circulação de acordo com a invenção; - A Figura 2: mostra uma segunda versão da forma de realização da bomba de circulação de acordo com a invenção; - A Figura 3: mostra uma terceira versão da forma de realização da bomba de circulação de acordo com a invenção; - A Figura 4: mostra uma quarta versão da forma de realização da bomba de circulação de acordo com a invenção; - A Figura 5: mostra representações detalhadas de ranhuras do estator vedadas com cunhas de ranhura; e - A Figura 6: mostra duas versões de uma gaiola de cunha de ranhura.

DESCRIÇÃO DE REALIZAÇÕES DA INVENÇÃO

[031] As explicações seguintes se referem a uma bomba de circulação, mas as explicações aplicam-se sem restrições, em geral, a qualquer forma de bomba centrífuga. As Figuras 1 a 4 mostram diferentes versões de forma de realização da bomba de circulação; em particular, as figuras mostram extratos de parte do motor de relutância síncrono usado para acionar a bomba de circulação, que é parte integrante do alojamento da bomba. A construção básica é a mesma para todas as versões, isto é, a unidade de acionamento compreende um alojamento do motor (1) com um eixo montado (2). Um rotor (3), que funciona no furo do estator do estator (4) localizado do lado de fora, está montado no eixo. Tanto o rotor (3) como também o estator (4) são laminados a partir de laminações individuais (3’, 4’) para formar um núcleo laminado cada. Entre o núcleo do rotor laminado (3) e o núcleo do estator laminado (4) está localizado um entreferro (5). As laminações (3’) do rotor (3) são preferencialmente providas de barreiras de fluxo de acordo com o projeto de Vagati, conforme a patente US 5.818.140, em que os desvios do projeto de Vagati não são obviamente excluídos. O rotor (3) e o estator (4) podem, ambos ou apenas um dos dois, ser equipados com ímãs permanentes. Além disso, o rotor (3) pode, opcionalmente, compreender uma caixa de arranque.

[032] O estator pode compreender um enrolamento de campo rotativo distribuído ou um enrolamento de campo rotativo concentrado. Alternativamente, um enrolamento de campo rotativo é concebível em que as fases são energizadas com correntes que são deslocadas de fase umas em relação às outras e os estados de energização são repentinamente modificados em função do ângulo do rotor. Em particular, uma função de corrente trigonométrica pode ser selecionada para a definição das correntes de fase, em que o ângulo de energização é sequencialmente avançado por um ângulo de energização delta definido. Através desta medida, o número de dentes do estator necessários pode ser reduzido. É feita referência ao pedido de patente alemã não publicada com a referência de arquivo oficial 102014019278.4, para o conteúdo completo do qual é feita referência neste momento.

[033] De acordo com a invenção, a distância A entre os materiais magneticamente ativos do rotor (3) e do estator (4) é selecionada menor ou igual a 3% do diâmetro do furo D do estator (4) em todas as quatro versões das Figuras 1 a 4. É melhor quando a distância A é menor ou igual a 2,5%, menor ou igual a 2%, menor ou igual a 1,5%, menor ou igual a 1% ou, idealmente, menor ou igual a 0,5% do diâmetro do furo do estator. D/2 é calculado aqui começando a partir do eixo central do motor ou do eixo (2) até a circunferência interior do núcleo do estator (4).

[034] Por meio desta especificação, é garantida uma eficiência adequada da bomba. Uma vez que, em particular, no caso de bombas de circulação, a unidade de acionamento é diretamente integrada na bomba, a própria unidade também é exposta ao meio transportado. Isso requer medidas de proteção para proteger certas peças do motor, como os elementos condutores de corrente do estator, do meio transportado que entra no compartimento do motor. O dimensionamento do entreferro de acordo com a invenção oferece agora espaço suficiente para integrar os meios de separação requeridos, mesmo com uma bomba de circulação com um motor de relutância síncrono. O objetivo dos meios de separação é proteger certos componentes do motor, em particular os enrolamentos de fase ou cabeças de enrolamento do estator (4), do meio transportado que entra no compartimento do motor e também das diferenças de pressão que podem estar presentes durante a operação.

[035] As versões mostradas das Figuras 1 a 4 diferem na realização dos meios de separação. Nas versões nas Figuras 1, 2 e 4, a máquina de relutância síncrona é concretizada como canal úmido. A versão de acordo com a Figura 3, ao contrário, opera como canal seco; os meios de separação impedem assim qualquer entrada de líquido no compartimento do motor.

[036] De acordo com a primeira forma de realização, mostrada na Figura 1, o estator (4) está completamente separado do entreferro (5) por uma lata integrada (6) de modo a proteger os enrolamentos do estator, e também todo o núcleo do estator, da entrada do meio transportado. É como se fosse um canal úmido (3) com estator seco (4). A lata inserida (6) pode ser produzida a partir de um material compósito de fibra, em resultado do qual pode ser produzida uma lata com paredes particularmente finas que utiliza idealmente o espaço que está disponível no entreferro (5).

[037] Idealmente, o rotor (3) pode compreender um revestimento que é aplicado idealmente sobre a circunferência exterior completa do núcleo do rotor (3). O revestimento serve para proteger explicitamente o rotor (3) da corrosão e impedir que qualquer meio transportado entre no núcleo laminado (3) ou nas barreiras de fluxo. Alternativamente, o rotor (3), como mostrado na Figura 1, pode também ser rodeado por uma luva de rotor adequada (17). Contudo, não há nada que fale contra a exposição direta do núcleo do rotor laminado (3) ao meio transportado.

[038] A construção básica da versão do motor de acordo com a Figura 2 corresponde àquela da Figura 1, exceto que na versão de acordo com a Figura 2 o estator não é protegido por uma lata, mas o meio transportado circula completamente em volta das cabeças de enrolamento ou enrolamentos (7). Por conseguinte, este é um canal úmido com estator úmido (4). Para proteger os elementos condutores de corrente, estes são isolados, por exemplo através de um revestimento de PVC dos enrolamentos de fase. Alternativamente ou adicionalmente, pode igualmente ser previsto que os enrolamentos (8) colocados nas ranhuras do estator (9), ver por exemplo a Figura 5 a este respeito, sejam protegidos do meio transportado no entreferro (5) por cunhas de ranhura (11) inseridas nas aberturas de ranhura (13). As cunhas de ranhura (11) de encaixe com precisão são inseridas nas aberturas (13) das ranhuras do estator (9) de modo a vedar o espaço oco das ranhuras (9) para o exterior. A realização concreta das cunhas de ranhura (11) ou a sua fixação dentro das ranhuras (9) entre dois dentes de estator (10) será descrita mais tarde através das Figuras 5, 6a, 6b.

[039] Em adição ao isolamento mostrado das cabeças de enrolamento (7) da versão de acordo com a Figura 2, o estator (4) pode ser protegido complementarmente do meio transportado por um revestimento adequado (14). Um revestimento de estator adequado (14) é completamente aplicado na circunferência exterior do estator (4) neste caso e, assim, protege as laminações individuais do estator (4’) contra a corrosão.

[040] Semelhante poderia também ser realizado para o rotor (3) na versão de acordo com a Figura 2, que pode, em conformidade, ser protegido por um revestimento (20) ou, alternativamente, por uma luva de rotor de encaixe com precisão. No entanto, nada fala contra a exposição direta do núcleo do rotor laminado (3) ao meio transportado.

[041] Na terceira forma de realização de acordo com a Figura 3, a construção fundamental do motor (3) e do estator (4) é novamente idêntica às versões de acordo com as Figuras 1 e 2. No entanto, na versão de acordo com a Figura 3 todo o compartimento do motor é vedado em relação ao meio transportado, ou seja, um canal seco é realizado. O alojamento do motor (1) ou o eixo do rotor (2) é vedado em relação ao meio transportado por meio de uma vedação adequada (16), em que atrás de um mancal deslizante (15) na borda do alojamento para o compartimento do motor, uma vedação do eixo de encaixe (16) é presa entre o eixo do rotor (2) e o alojamento do motor (1). Isso pode ser uma vedação mecânica. Um mancal de rolamento geralmente está localizado no lado oposto do eixo.

[042] A quarta versão de forma de realização, de acordo com a Figura 4, mostra uma forma mista das duas formas de realização precedentes. Aqui, um canal úmido é concretizado, no qual, no entanto, partes do estator (4) são mantidas secas através de juntas adequadas (18). Montagens de vedação (19) do alojamento (1) que se prolongam no compartimento do motor pressionam as juntas (18) contra ambas as faces de extremidade do estator (4). Por meio disto, as cabeças de enrolamento (7) do estator (4) são mantidas secas e protegidas do meio transportado. Além disso, o estator (4) pode ser protegido do meio transportado através de um revestimento adequado (14). Normalmente, o mesmo se aplica ao rotor (1) que é fornecido com um revestimento (20) ou com uma luva de rotor (17).

[043] Nesta versão de forma de realização, as cunhas de ranhura de encaixe (11) também podem ser proporcionadas de modo a proteger separadamente os enrolamentos (8), dentro das ranhuras do estator (9), do meio transportado. Para a forma de realização das cunhas de ranhura (11), é feita referência às Figuras 5 e 6a, 6b. Aqui, a Figura 5 mostra dentes do estator (10), em que entre cada dois dentes (10) está localizada uma ranhura do estator (9). As aberturas de ranhura (13) dirigidas para o entreferro são vedadas por meio das cunhas de ranhura de encaixe (11). Aqui é evidente que nos dentes do estator (10) são formadas saliências adequadas (21) que são pressionadas contra batentes associados (22) das cunhas de ranhura (11). Por meio disto, é evitado que as cunhas de ranhura (11) sejam completamente pressionadas na abertura de ranhura (13), mas uma força de pressão adequada das cunhas de ranhura (11) é assegurada pela pressão predominante do meio transportado de modo a vedar adequadamente o espaço oco das ranhuras fechadas (9).

[044] As cunhas de ranhura podem ser configuradas como componentes individuais. De acordo com a Figura 5, o núcleo do estator (4) é coberto por um revestimento adicional (14) que também é colocado sobre as cunhas de ranhura (11).

[045] Duas formas de realização alternativas são evidentes a partir das Figuras 6a, 6b. Aqui, as cunhas de ranhura individuais são ligadas umas às outras por meio de anéis de extremidade de encaixe (23). Uma tal gaiola de cunha de ranhura (25) pode ser deslizada confortavelmente na direção do eixo para o compartimento do motor entre o rotor (3) e o estator (4). Alternativamente, a gaiola de cunha de ranhura (25) também ser moldada por injeção no estator (4) por moldagem por injeção.

[046] Uma ligeira modificação da gaiola de cunha de ranhura (25’) ’é mostrada na Figura 6b. Aqui, ambos os anéis de extremidade (23a, 23b) têm diferentes diâmetros. O anel de extremidade (23a) com o menor diâmetro fica contra a parede interna do furo do estator na posição de instalação enquanto o anel de extremidade (23b) é dimensionado maior que o furo do estator e, portanto, encosta na face de extremidade do estator na posição instalada. Isso simplifica a instalação e o posicionamento correto. Os anéis de extremidade (23a, 23b) de dimensões diferentes podem ser identificados por as cunhas (11) no anel de extremidade menor (23a) se encontrarem no topo, enquanto as cunhas (11) no anel maior (23b) estão contíguas lateralmente.

[047] Alternativamente, as cunhas (11) poderiam também ser aplicadas diretamente sobre a superfície da lata (6). Por meio disto, as cunhas (11) assumem adicionalmente a função de nervuras de reforço, o que permite uma redução da espessura da parede da lata (6).

Claims

1. BOMBA CENTRÍFUGA, em particular uma bomba de circulação, que possui um impulsor de bomba e um motor (1) integrado para acionar o impulsor, o motor (1) sendo um canal úmido, em que são proporcionados meios de separação para proteger os elementos condutores de corrente de um estator (4) do meio transportado, caracterizado pelo motor (1) ser um motor de relutância síncrono com um rotor (3) feito de um núcleo laminado de material magnético macio, no qual barreiras de fluxo são introduzidas, em que uma distância A entre os componentes magneticamente ativos do núcleo do estator laminado (4) e do núcleo do rotor laminado (3) é menor ou igual a 3% do diâmetro do furo do estator (4), com uma ou mais cunhas de ranhura (11) fornecidas como um meio de separação adicional para vedar uma ou mais ranhuras do estator (9) para proteger os elementos condutores de corrente situados no interior da ranhura (9) a partir do meio transportado, com as cunhas de ranhura (11) ligadas a umas às outras através de um ou mais anéis de extremidade comuns (23, 23a, 23b) conectados uns aos outros, em que preferencialmente um dos anéis de extremidade (23a) se encosta contra a parede interna do furo do estator (4) e o segundo anel de extremidade (23b) encosta na face de extremidade do estator (4).

2. BOMBA CENTRÍFUGA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pela distância A ser inferior a 2,5% do diâmetro do furo do estator (4), preferencialmente inferior a 2%, mais preferencialmente inferior a 1,5%, particularmente preferível inferior a 1% e idealmente inferior a 0,5%.

3. BOMBA CENTRÍFUGA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizada pelo estator (4) estar completamente protegido do meio transportado por meios de separação.

4. BOMBA CENTRÍFUGA, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada por uma lata (6) ser introduzida no entreferro (5) entre o rotor (3) e o estator (4) como meio de separação, onde a lata (6) consiste preferencialmente em ou compreende um material compósito de fibra.

5. BOMBA CENTRÍFUGA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 4, caracterizada pelas cunhas de ranhura (11) se apoiarem preferencialmente nas saliências das bordas do dente do estator (4) e/ou estão dispostas na superfície da lata (6).

6. BOMBA CENTRÍFUGA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizada pelo estator (4) ficar, pelo menos parcialmente, em contato com o meio transportado, em que os elementos condutores de corrente são, pelo menos parcialmente, protegidos pelos meios de separação.

7. BOMBA CENTRÍFUGA, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada por uma cobertura protetora, pelo menos parcial, dos elementos condutores de corrente do estator (4) ser fornecida como meio de separação, e/ou os elementos condutores de corrente serem, pelo menos parcialmente, fundidos em um meio de separação, preferencialmente resina ou plástico e/ou os elementos condutores de corrente serem, pelo menos parcialmente, fundidos no material do estator (4) como meios de separação.

8. BOMBA CENTRÍFUGA, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada por uma ou mais juntas (18), como meios de separação adicionais, serem pressionadas contra as faces de extremidade do estator (4) de modo a separar as faces de extremidade do estator (4) do meio transportado.

9. BOMBA CENTRÍFUGA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 8, caracterizada por, como meio de separação adicional, ser proporcionado um revestimento (14) do núcleo do estator laminado (4) que é aplicado pelo menos em seções.

10. BOMBA CENTRÍFUGA, de acordo com uma das reivindicações 6 a 9, caracterizada pelas cunhas de ranhura (11) se apoiarem preferencialmente nas saliências das bordas do dente do estator (4).

11. BOMBA CENTRÍFUGA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizada pelo núcleo do rotor laminado (3) estar em contato direto com o meio transportado ou totalmente ou parcialmente separado do meio transportado por um revestimento (20) e/ou luva de rotor (17).

12. BOMBA CENTRÍFUGA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizada pelas barreiras de fluxo do rotor (3) serem pelo menos parcialmente preenchidas por um meio de vedação para vedar o rotor (3) contra a entrada do meio transportado.

13. BOMBA CENTRÍFUGA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizada pelas barreiras de fluxo do rotor (3) e/ou do estator (4) compreenderem um ou mais ímãs permanentes.

14. BOMBA CENTRÍFUGA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizada pelo motor de relutância síncrono compreender uma caixa de arranque.

15. BOMBA CENTRÍFUGA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizada pelo estator (4) compreender um enrolamento de campo rotativo distribuído ou um enrolamento de campo rotativo concentrado ou um enrolamento de campo rotativo com fases ligadas sequencialmente.