EP0635101A1 - Pompe axiale à grand vitesse à entraínement électrique - Google Patents

Pompe axiale à grand vitesse à entraínement électrique

Info

Publication number
EP0635101A1
EP0635101A1 EP94904940A EP94904940A EP0635101A1 EP 0635101 A1 EP0635101 A1 EP 0635101A1 EP 94904940 A EP94904940 A EP 94904940A EP 94904940 A EP94904940 A EP 94904940A EP 0635101 A1 EP0635101 A1 EP 0635101A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rotor
pump
magnets
stator
boat
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
EP94904940A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP0635101B1 (fr
Inventor
José MURGA
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
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 Individual filed Critical Individual
Publication of EP0635101A1 publication Critical patent/EP0635101A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0635101B1 publication Critical patent/EP0635101B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D25/00—Pumping installations or systems
    • F04D25/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D25/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F04D25/0606—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven the electric motor being specially adapted for integration in the pump
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H11/00—Marine propulsion by water jets
    • B63H11/02—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water
    • B63H11/04—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water by means of pumps
    • B63H11/08—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water by means of pumps of rotary type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H23/00—Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements
    • B63H23/22—Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements with non-mechanical gearing
    • B63H23/24—Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements with non-mechanical gearing electric
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00—Pumping installations or systems
    • F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F04D13/0646—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven the hollow pump or motor shaft being the conduit for the working fluid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H1/00—Propulsive elements directly acting on water
    • B63H1/02—Propulsive elements directly acting on water of rotary type
    • B63H1/12—Propulsive elements directly acting on water of rotary type with rotation axis substantially in propulsive direction
    • B63H1/14—Propellers
    • B63H1/16—Propellers having a shrouding ring attached to blades
    • B63H2001/165—Hubless propellers, e.g. peripherally driven shrouds with blades projecting from the shrouds' inside surfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H23/00—Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements
    • B63H2023/005—Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements using a drive acting on the periphery of a rotating propulsive element, e.g. on a dented circumferential ring on a propeller, or a propeller acting as rotor of an electric motor

Definitions

  • the present invention relates to a high speed axial pump with electric drive, comprising a stator provided with a sealed casing, a rotor disposed inside said stator casing so as to rotate about an axis of rotation, said rotor comprising a tubular central part which forms an external wall of a central duct for the passage of a continuous axial flow of a fluid and carries vanes in said duct, and electromagnetic drive means which comprise, on the rotor, magnets distributed around said tubular central part and cooperating with electrical windings of the stator which are inside said sealed envelope.
  • the invention further relates to a boat powered by such pumps.
  • an electrically driven pump is separate from the motor to which it is mechanically coupled by a rotary shaft.
  • the two machines are coaxial in order to avoid returns by gears or other transmission devices.
  • this arrangement has particular drawbacks in the case of axial flow pumps.
  • the two machines can be arranged in the extension of one another and separated by an elbow from the fluid inlet or outlet conduit, but in this case, the shaft constitutes an obstacle to the flow in the elbow.
  • the electric motor can be placed in a bulb placed in the center of the conduit through which the fluid passes, this bulb supporting a large propeller at one of its ends. In such a case, the fluid flow lines also undergo significant radial deflections to bypass the bulb. All these deviations result in energy losses and an increase in size and represent an obstacle to an increase in the speed of flow of the fluid.
  • high speeds pose problems of shaft and pump wheel stability, requiring strengthen the tree supports and, therefore, further increase the pressure losses in the fluid.
  • a known solution consists in using a rotor common to the pump and to the electric motor, having a tubular central part which serves as a pump wheel and a peripheral part which comprises the rotor elements of the electric motor.
  • a rotor common to the pump and to the electric motor having a tubular central part which serves as a pump wheel and a peripheral part which comprises the rotor elements of the electric motor.
  • an axial pump of the type specified in the preamble is illustrated in Figures 5-13 of European patent application N s 0 169 682.
  • the drive is carried out by means of a motor of the squirrel cage type . This results in a relatively long rotor compared to its diameter and, moreover, this rotor cannot rotate at very high speeds. Consequently, the axial duct and the blades of the pump must also be relatively long to transmit sufficient power to the fluid.
  • the blades are formed by an axial body in the form of a screw, placed in the central duct and having an elongated central element which has the drawback of reducing the cross section of the fluid.
  • US Patent No. 2 719 436 shows a pump of the same kind, having an induction motor which leads to similar drawbacks.
  • the pump vanes are carried by the wall of the central duct, so that the center of the duct can be free.
  • the object of the present invention is to improve such a combination of an axial pump and an electric motor having a common rotor with concentric arrangement of the hydraulic and electric parts, so as to allow very fast rotation speeds. high, ensuring high pump power with dimensions. limited.
  • a particular aim consists in ensuring a flow of the pumped fluid as straight as possible and free from obstacles hindering the flow.
  • the invention relates to a pump of the type indicated in the preamble, characterized in that the rotor has a length which is smaller than the outside diameter of the rotor.
  • the magnetic attraction and repulsion forces acting on them have a high efficiency and produce a relatively high motor torque.
  • the vanes transmitting motive power to the fluid can be distributed along a relatively short central duct.
  • the blades are in the form of low pitch helicoid.
  • the central duct can be substantially cylindrical and the pitch of the helicoid can be smaller than the diameter of this duct.
  • the central duct can also have, for example, a convergent shape, in particular if the pumped fluid is compressible.
  • the blades are attached to said outer wall of the central duct and do not extend up to the axis of rotation, so that the duct has a free central zone over its entire length .
  • said rotor magnets are arranged in pairs, the two magnets of each pair being separated in axial direction by an interval in which these magnets generate a substantially uniform magnetic field directed from a magnet towards the 'other, and the stator windings are formed by flattened coils arranged in a circular row in a radial plane located in said intervals between the magnets of the rotor, so that each winding is substantially perpendicular to the lines of the magnetic field in said intervals.
  • the rotor magnets are preferably permanent magnets, especially in a machine of small size, but one can also foresee that they are electromagnets.
  • the electromagnetic drive means are provided with control means comprising at least one position sensor, mounted on the stator and delivering a signal representative of the angular position of the rotor, and electronic switching means arranged to switch on and off.
  • control means comprising at least one position sensor, mounted on the stator and delivering a signal representative of the angular position of the rotor, and electronic switching means arranged to switch on and off.
  • the stator windings individually according to the signal from the position sensor (s).
  • the machine can be supplied with DC voltage and no switching is necessary on the rotor.
  • Each stator coil can be surrounded by a peripheral duct through which a cooling fluid circulates.
  • Another aspect of the invention relates to a boat powered by pumps as defined above, characterized in that each pump is arranged in a tapered body disposed in the water outside the hull of the boat and crossed by an axial duct comprising said central duct of the pump rotor.
  • Yet another aspect of the invention relates to a boat propelled by pumps as defined above, comprising at least two propulsion conduits arranged substantially longitudinally inside the boat and each passing through one of said pumps, each conduit having an inlet at the front of the boat and an outlet directed longitudinally aft of the boat.
  • the inlet and outlet of each of the two propulsion conduits are situated respectively on one side and on the other of a central longitudinal axis of the boat.
  • FIG. 1 is a schematic view in partial longitudinal section of an axial pump according to the invention, intended for pumping a liquid
  • FIG. 2 is a sectional view along line II— II of FIG. 1, on a slightly reduced scale
  • FIG. 3 is a schematic perspective view illustrating the mode of action of the electric motor of the pump
  • FIG. L is a schematic representation of the forces exerted on a winding of the stator of the electric motor
  • FIG. 5 is a diagram of the current applied to a winding of the stator as a function of the position of the rotor
  • FIG. 6 is a view similar to FIG. 1 and illustrating the use of the pump for propelling a boat
  • FIG. 7 is a schematic plan view of a boat powered by pumps according to the invention.
  • Figure 8 shows a variant of the boat illustrated in Figure
  • the pump shown in Figures 1 and 2 comprises a rotor 1 rotating inside of a substantially cylindrical stator 2 whose longitudinal axis constitutes the axis of rotation 3 of the rotor.
  • the stator 2 has an axial inlet mouth connected to a suction pipe 5 and, on the opposite side, an axial outlet mouth 6 connected to a discharge pipe 7, the pipes 5 and 7 can be any tubes belonging to the circuit of the pumped liquid which flows in the direction of arrow A.
  • the stator comprises a sealed inner casing 8, surrounding the rotor 1 and comprising an annular row of electric coils 9 flattened in a radial plane, and an outer casing 10 provided with mouths and 6 and ensuring the mechanical connection between the inner casing 8 and the pipes 5 and 7.
  • the rotor 1 is common to the actual pump, constituted by the central part of the machine, and to the electric motor which directly surrounds this pump.
  • the rotor 1 comprises a tubular central part 11, the ends of which are mounted on the stator by means of bearings 12 and 13 such as ball bearings or magnetic or pneumatic bearings.
  • This tubular part 11 defines a rectilinear central duct 14 having a peripheral wall 15 which, in the example shown, is a cylinder with constant section, equal to the internal section of the pipes 5 and 7.
  • a central duct with variable section in particular for pumping a compressible fluid.
  • the central duct 14 contains a series of helical blades 16 which are prominent on the peripheral wall 15 and which do not extend to the axis of rotation 3, so that there remains a free central zone 17 in the vicinity of axis 3, over the entire length of the pump.
  • This free zone facilitates the manufacture of the blades 16 and above all eliminates a large part of the risks of obstruction of the pump by foreign bodies. Due to the absence of a central body in this area, the liquid particles undergo practically no radial deflection. In addition, thanks to the substantially constant section, their speed varies little, with the exception of the tangential component of the helical movement which can be imparted to them by the blades 16.
  • the pitch d the propeller of the blades can be relatively short, that is to say that the angle of inclination of the blades relative to a radial plane is small in the majority of the cross section of the duct 14 (this angle is higher in areas close to axis 3). It advantageously results from this that the pressure exerted by the blades on the fluid has a strong axial component and a weak tangential component.
  • the helix pitch can be less than the diameter of the duct 14.
  • a friction ring 18 cooperating with an annular rubber seal 19 mounted on the stator, to seal the liquid circuit.
  • the tightness of these joints does not need to be absolute and must simply prevent significant leaks from the discharge at suction, sealing against the outside being ensured by the casing 8 of the stator, the inside of which can be maintained under vacuum or contain a light gas under low pressure.
  • the rotor 1 comprises two parallel disks 21 and 22 which are symmetrical to one another and separated by an axial gap 23 in which the circular row of coils 9 of the stator is located.
  • the discs 21, 22 carry pairs of permanent magnets 24, 25 which are polarized parallel to the axis 3 and arranged so that the north pole N of each magnet 24 of the disc 21 is located opposite the south pole S of the corresponding magnet 25 in the disk 22.
  • the magnetic field H is substantially uniform and constant in the interval between the two magnets.
  • a ferromagnetic yoke (not shown) can be provided to close the field lines in the rotor or in the stator, depending on the materials used. In this example, there are provided eight pairs of magnets 24, 25 equidistant from each other on the periphery of the rotor.
  • the sealed inner casing 8 of the stator 2 is subdivided into eight sector shells 8c, each shell covering 45 ° and supporting a coil 9. These shells together form two circular rings 8a and 8b which support the bearings 12, 13.
  • the outer casing 10 can be produced in two semi-circular parts joined in an axial plane.
  • the shells 8c are crossed by pairs of supply conductors 26, 27 which pass between the casing 8 and the casing 10 and pass through the latter to be connected to an electronic switching device 28 which controls the supply of each coil 9 from a DC power source 29.
  • Each coil 9 has a flattened shape and comprises a ferromagnetic core 30, separated from the magnets 24, 25 by small air gaps 31, 32 and surrounded by circular electrical windings 33 whose diameter is approximately equal to the diameter of the magnets.
  • the coils and the magnets can have any shape different from the circular shape shown here.
  • the coils 9 are also eight in number, so that all the pairs of magnets 24, 25 of the rotor are at the same time opposite a coil 9.
  • the electronic switching device 28 receives, by conductors 34 and 35, the electrical output signals from two optical sensors 36 and 37 cooperating with circular tracks 38 and 39 arranged on a front face of the rotor 1, which rotates in the direction of arrow B.
  • Each track 38, 39 has angular marks formed by white areas 40, 41 and black areas 42, 43, the output signal from each sensor 36, 37 being high or low depending on whether a white area or a black area is located in front of this sensor. It will be noted that the same output signals can be obtained with sensors of another type, for example magnetic sensors cooperating with metallic and non-metallic areas of tracks 38 and 39 respectively.
  • the device 28 is arranged so as to connect the supply of the coils 9 to the source 29 in a first direction when the signal from the sensor 36 is high and in the opposite direction when the signal from the sensor 37 is high, the supply of the coils being cut off when the two signals are low.
  • This principle used in so-called “autosynchronous" electric motors, is represented diagrammatically in FIG. 4 by the two double switches 44 and 45 which are closed respectively by the high signals of the sensors 36 and 37. These switches can be formed by thyristors.
  • FIG. 3 shows the constant and substantially uniform magnetic field H between two magnets 24 and 25 of the rotor, this field crossing the coil 9 which passes between the magnets.
  • FIG. 3 shows the constant and substantially uniform magnetic field H between two magnets 24 and 25 of the rotor, this field crossing the coil 9 which passes between the magnets.
  • F resul ⁇ tant force
  • This force is an attraction or a repulsion according to the direction of the current i.
  • each elementary section of a conductor traversed by the current i in the coil 9 undergoes an elementary force f perpendicular to this section and to H, in accordance to Lorentz's laws.
  • each force F has a radial direction.
  • the forces f have a non-zero result F when a part of the coil 9 is outside this zone. If the pairs of magnets 24, 25 and the coils 9 are at the same distance from the axis 3, each force F has a tangential direction.
  • each force F exerted on a coil corresponds to a reaction F 'in the opposite direction which acts on the pair of magnets 24, 25 and thus rotates the rotor 1.
  • the limits between the white zones 40, 41 and black 42, 43 of the tracks 38, 39 are arranged angularly, relative to the pairs of magnets 24, 25 of the rotor, so as to produce a switching of the current i in each coil in function of the rotation angle ⁇ of the rotor as shown in Figure 5-
  • a first phase 46 where the pairs of magnets are between two successive coils, the supply of the coils is cut.
  • a second phase 47 where the magnets approach the coils, the sensor 36 is in front of a white area 40 and closes the switches 44 to pass a current + i (assumed constant for simplicity) in each coil.
  • the current is then cut during a brief phase 48 where the coils are practically aligned with the magnets, then a white zone 41 passes in front of the sensor 37, which closes the switches 45 and passes a current -i through the coils during a phase 49. Then, the switching cycle begins again, each cycle covering an angle ⁇ of 45 e , representing 360 ° divided by the number of pairs of magnets. It is noted that the total duration of the attraction 47 and repulsion 49 phases covers most of the duration of a cycle. To produce the starting of the rotor from an angular position corresponding to one of the phases 46 and 48 where the coils are not supplied, one can provide an on-off switch which delivers an electrical pulse in the coils at the time where it starts.
  • the number of coils 9 of the stator is not necessarily equal to the number of pairs of magnets 24, 25 of the rotor.
  • a first solution consists in providing each coil 9 with its own switching device 28 and with its own sensors 36 and 37 cooperating with the tracks 38 and 39 of FIG. 2.
  • a simpler solution as regards its construction consists in using a single sensor and a more sophisticated electronic switching device.
  • This sensor can detect equidistant marks on a circular track of the rotor, the angular difference between these marks being equal to the difference between the angle which separates two successive magnets and the angle which separates two successive coils.
  • the signal delivered by such a sensor is sufficient for the switching device to produce cycles such as that of FIG. 5, with the angular offsets appropriate for each coil.
  • FIGS. 1 to 5 make it possible to drive the pump at a very high speed, which can reach several tens of thousands of revolutions per minute. This makes it possible to reduce the size of the blades 16, therefore the length of the central duct 14 and the total length of the pump, since the length of the electric motor described is short in itself.
  • the rotor 1 has a total length L less than its diameter D. U results in an electric pump having a small footprint for a given power.
  • a machine arranged in the same way as the pump described above can operate as an electric turbogenerator if the central part of its rotor is arranged as an axial turbine, to transform the energy into electrical energy.
  • a pump according to the invention can be used generally in all cases of application of axial and centrifugal pumps, both * with liquids and with gases.
  • FIG. 6 shows the arrangement of a pump according to Figures 1 and 2 in a tapered tubular body 51 intended to be fixed externally on the hull 55 of a boat such as an underwater vehicle.
  • the body 51 may have a substantially cylindrical outer casing 52 at the front and tapered at the rear.
  • the central duct 14 of the rotor is preceded by an inlet trumpet 53 and followed by a cylindrical outlet duct 54 through which the water is ejected at high speed to propel the boat by reaction.
  • FIG. 7 and 8 schematically illustrate another application, where two axial pumps 60a and 60b according to the invention are mounted on board a boat 61 to propel it by water jets A and B.
  • Each pump is connected to a respective propulsion duct 62a, 62b having an inlet 63a, 63b at the front of the boat and an outlet 64a, 64b at the rear to produce the jet A, B.
  • each outlet is directed parallel to the longitudinal axis 65 of the boat, but it can possibly be orientable to facilitate the maneuvers of the boat.
  • the crossed arrangement of the conduits 62a and 62b according to FIG. 8 also makes it possible to facilitate the maneuvers by acting on the speed control of the pumps 60a and 60b.
  • a pump according to the invention can also be designed to work with a gaseous fluid, in particular as a compressor or as a blower.
  • the central duct can have a large diameter and its cross-section can vary gradually along the duct as a function of the compression imposed on the gas by the particular configuration of the blades.
  • a coolant circuit can pass through pipes in the interval between the housing 10 and the inner envelope 8 to circulate in conduits 50 (FIG. 1) surrounding the coils 9.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)

Abstract

La machine selon l'invention comprend une pompe à flux axial, combinée à un moteur électrique disposé coaxialement autour de la pompe. Le rotor (1) et le stator (2) sont communs au moteur électrique et à la pompe. Le rotor comporte une partie centrale tubulaire (11) définissant un conduit central (14) dont la paroi (15) est pourvue d'aubes (16). De préférence, ces aubes ne s'étendent pas jusqu'à l'axe du conduit, de sorte qu'il subsiste une zone centrale libre le long de cet axe (3). La partie extérieure du rotor (1) porte des paires d'aimants permanents (24, 25) entre lesquels se trouvent des bobines (9) du stator. Les bobines sont enclenchées et déclenchées par un dispositif électronique de commutation (28) commandé par des capteurs (36, 37) qui détectent des marques sur le rotor. La longueur du rotor est plus petite que son diamètre extérieur. Une telle pompe est utilisable pour pomper des liquides ou des gaz et pour la propulsion de véhicules, notamment des sous-marins.

Description

POMPE AXIALE A GRANDE VITESSE A ENTRAINEMENT ELECTRIQUE, ET BATEAU PROPULSE PAR DE TELLES POMPES
La présente invention concerne une pompe axiale à grande vitesse à entraînement électrique, comportant un stator pourvu d' une enveloppe étanche, un rotor disposé à l'intérieur de ladite enveloppe du stator de manière à tourner autour d'un axe de rotation , ledit rotor comportant une partie centrale tubulaire qui forme une paroi extérieure d' un conduit central pour le passage d' un flux axial continu d'un fluide et porte des aubes dans ledit conduit, et des moyens électromagnétiques d'entraînement qui comportent , sur le rotor, des aimants répartis autour de ladite partie centrale tubulaire et coopérant avec des enroulements électriques du stator qui se trouvent à l'intérieur de ladite enveloppe étanche.
L'invention concerne en outre un bateau propulsé par des pompes de ce genre.
Habituellement, une pompe à entraînement électrique est distincte du moteur auquel elle est couplée mécaniquement par un arbre rotatif . En général, les deux machines sont coaxiales afin d'éviter des renvois par des engrenages ou d'autres dispositifs de transmission . Cette disposition présente toutefois des inconvénients particuliers dans le cas des pompes à flux axial. Les deux machines peuvent être disposées dans le prolongement l' une de l'autre et séparées par un coude du conduit d'entrée ou de sortie du fluide, mais dans ce cas , l'arbre constitue un obstacle à l'écoulement dans le coude. Autrement, le moteur électrique peut être disposé dans un bulbe placé au centre du conduit où passe le fluide, ce bulbe supportant une grande hélice à l' une de ses extrémités . Dans un tel cas , les lignes d'écoulement du fluide subissent aussi d'importantes déviations radiales pour contourner le bulbe. Toutes ces déviations entraînent des pertes d'énergie et une augmentation de l'encombrement et représentent un obstacle à une augmentation de la vitesse d' écoulement du fluide. De plus , les vitesses élevées posent des problèmes de stabilité de l'arbre et de la roue de pompe, exigeant de renforcer les supports de l'arbre et , par conséquent , d'augmenter encore les pertes de charge dans le fluide.
Pour éviter les inconvénients susmentionnés , une solution connue consiste à utiliser un rotor commun à la pompe et au moteur électrique , ayant une partie centrale tubulaire qui sert de roue de pompe et une partie périphérique qui comprend les éléments rotoriques du moteur électrique. Par exemple, une pompe axiale du type spécifié en préambule est illustrée dans les figures 5-13 de la demande de brevet européen Ns 0 169 682. L'entraînement s'effectue au moyen d' un moteur du type à cage d'écureuil. Il en résulte un rotor relativement long par rapport à son diamètre et, en outre, ce rotor ne peut pas tourner à des vitesses très élevées . Par conséquent , le conduit axial et les aubes de la pompe doivent aussi être relativement longs pour transmettre une puissance suffisante au fluide. Dans la réalisation décrite, les aubes sont formées par un corps axial en forme de vis , placé dans le conduit central et ayant un élément central allongé qui a l'inconvénient de réduire la section de passage du fluide. Le brevet US N2 3 719 436 montre une pompe du même genre, ayant un moteur à induction qui conduit à des inconvénients analogues . Cependant , les aubes de la pompe sont portées par la paroi du conduit central, de sorte que le centre du conduit peut être libre.
La publication WO 91/19103 décrit une pompe miniature pour le sang , ayant une configuration générale analogue a celle des réalisations précitées , mais avec un corps central statorique qui traverse axialement le rotor, de sorte que le conduit central a une section annulaire qui conduit à d'importantes pertes de charge . Là aussi, le rotor est relativement long et sa vitesse est limitée (à 16 500 tours/min. ) , en particulier pour ne pas endommager les cellules du sang .
La présente invention a pour but de perfectionner une telle combinaison d' une pompe axiale et d' un moteur électrique ayant un rotor commun à disposition concentrique des parties hydrauliques et électriques , de façon à permettre des vitesses de rotation très élevées , assurant une puissance élevée de la pompe avec des dimensions . limitées . Un but particulier consiste à assurer un écoulement du fluide pompé aussi rectiligne que possible et dépourvu d' obstacles freinant l' écoulement .
Dans un premier aspect , l' invention concerne une pompe du genre indiqué en préambule , caractérisée en ce que le rotor a une longueur qui est plus petite que diamètre extérieur du rotor .
Ainsi , comme les pôles de la machine électrique se trouvent à une distance relativement grande de l'axe de rotation , les forces d' attraction et de répulsion magnétiques agissant sur eux ont une grande efficacité et produisent un couple moteur relativement élevé . Les aubes transmettant la puissance motrice au fluide peuvent être réparties le long d' un conduit central relativement court .
De préférence , les aubes sont en forme d' hélicoïdes à faible pas . Le conduit central peut être sensiblement cylindrique et le pas des hélicoïdes peut être plus petit que le diamètre de ce conduit . Le conduit central peut aussi avoir par exemple une forme convergente , notamment si le fluide pompé est compressible .
Dans un aspect particulièrement avantageux de l' invention , les aubes sont rattachées à ladite paroi extérieure du conduit central et ne s' étendent pas jusqu'à l'axe de rotation , de sorte que le conduit comporte une zone centrale libre sur toute sa longueur.
Dans une forme de réalisation préférée de la pompe , lesdits aimants du rotor sont disposés par paires , les deux aimants de chaque paire étant séparés en direction axiale par un intervalle dans lequel ces aimants engendrent un champ magnétique sensiblement uniforme dirigé d' un aimant vers l'autre , et les enroulements du stator sont formés par des bobines aplaties disposées en une rangée circulaire dans un pian radial situé dans lesdits intervalles entre les aimants du rotor , de sorte que chaque enroulement est sensiblement perpendiculaire aux lignes du champ magnétique dans lesdits intervalles . Les aimants du rotor sont de préférence des aimants permanents , notamment dans une machine de petite taille , mais on peut aussi prévoir qu' il s' agit d' électro-aimants .
De préférence , les moyens électromagnétiques d' entraînement sont pourvus de moyens de commande comprenant au moins un capteur de position , monté sur le stator et délivrant un signal représentatif de la position angulaire du rotor , et des moyens électroniques de commutation agencés pour enclencher et déclencher individuellement les enroulements du stator en fonction du signal du ou des capteurs de position . De la sorte , la machine peut être alimentée en tension continue et aucune commutation n' est nécessaire sur le rotor . Chaque bobine du stator peut être entourée d' un conduit périphérique où circule un fluide de refroidissement .
Un autre aspect de l'invention concerne un bateau à propulsion par des pompes telles que définies ci-dessus , caractérisé en ce que chaque pompe est disposée dans un corps fuselé disposé dans l' eau à l'extérieur de la carène du bateau et traversé par un conduit axial comprenant ledit conduit central du rotor de la pompe .
Encore un autre aspect de l' invention concerne un bateau à propulsion par des pompes telles que définies ci-dessus , comportant au moins deux conduits de propulsion disposés sensiblement longitudinalement à l' intérieur du bateau et traversant chacun l' une desdites pompes , chaque conduit ayant une entrée à l'avant du bateau et une sortie dirigée longitudinalement à l' arrière du bateau . L'entrée et la sortie de chacun des deux conduits de propulsion sont situées respectivement d' un côté et de l'autre d' un axe longitudinal central du bateau .
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description suivante d' un exemple de réalisation, en référence aux dessins annexés , dans lesquels :
la figure 1 est une vue schématique en coupe longitudinale partielle d' une pompe axiale selon l' invention , destinée au pompage d' un liquide , la figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne II— Il de la figure 1 , à une échelle légèrement réduite ,
la figure 3 est une vue schématique en perspective illustrant le mode d' action du moteur électrique de la pompe ,
la figure L est une représentation schématique des forces s' exerçant sur un enroulement du stator du moteur électrique ,
la figure 5 est un diagramme du courant appliqué à un enroulement du stator en fonction de la position du rotor ,
la figure 6 est une vue analogue à la figure 1 et illustrant l' utilisation de la pompe pour la propulsion d' un bateau ,
la figure 7 est une vue en plan schématique d' un bateau propulsé par des pompes selon l'invention , et
la figure 8 représente une variante du bateau illustré par la figure
7.
La pompe représentée aux figures 1 et 2 comporte un rotor 1 tour¬ nant à l'intérieur d'un stator 2 sensiblement cylindrique dont l' axe longitudinal constitue l'axe de rotation 3 du rotor . Le stator 2 présente une embouchure axiale d' entrée raccordée à une tubulure d'aspiration 5 et , du côté opposé, une embouchure axiale de sortie 6 raccordée à une tubulure de refoulement 7 , les tubulures 5 et 7 pouvant être des tubes quelconques appartenant au circuit du liquide pompé qui s' écoule dans le sens de la flèche A . Le stator comporte une enveloppe intérieure étanche 8, entourant le rotor 1 et compor¬ tant une rangée annulaire de bobines électriques 9 aplaties suivant un plan radial , et un boîtier extérieur 10 pourvu des embouchures et 6 et assurant la liaison mécanique entre l' enveloppe intérieure 8 et les tubulures 5 et 7. On remarque que le rotor 1 est commun à la pompe proprement dite, constituée par la partie centrale de la machine, et au moteur élec¬ trique qui entoure directement cette pompe. En fait , le rotor 1 comporte une partie centrale tubulaire 11 dont les extrémités sont montées sur le stator au moyen de paliers 12 et 13 tels que des roulements à billes ou des paliers magnétiques ou pneumatiques . Cette partie tubulaire 11 définit un conduit central rectiligne 14 ayant une paroi périphérique 15 qui, dans l'exemple représenté, est un cylindre à section constante , égale à la section intérieure des tubulures 5 et 7. Bien entendu , dans d'autres exécutions on peut prévoir un conduit central à section variable, notamment pour le pompage d'un fluide compressible. Le conduit central 14 contient une série d'aubes hélicoïdales 16 qui sont proéminentes sur la paroi péri¬ phérique 15 et qui ne s'étendent pas jusqu'à l'axe de rotation 3, de sorte qu'il subsiste une zone centrale libre 17 au voisinage de l'axe 3, sur toute la longueur de la pompe. Cette zone libre facilite la fabrication des aubes 16 et surtout élimine une grande partie des risques d'obstruction de la pompe par des corps étrangers . Grâce à l'absence d'un corps central dans cette zone, les particules de liquide ne subissent pratiquement aucune déviation radiale. En outre, grâce à la section sensiblement constante, leur vitesse varie peu, à l'exception de la composante tangentielle du mouvement hélicoïdal qui peut leur être imparti par les aubes 16. Grâce à la très grande vitesse de rotation du rotor, le pas d'hélice des aubes peut être relativement court , c'est-à-dire que l'angle d'inclinaison des aubes par rapport à un plan radial est faible dans la majorité de la section transversale du conduit 14 (cet angle est plus élevé dans les zones proches de l'axe 3) . 11 en résulte avantageusement que la pression exercée par les aubes sur le fluide a une forte composante axiale et une faible composante tangentielle. De manière typique, le pas d'hélice peut être inférieur au diamètre du conduit 14.
A chaque extrémité de la partie centrale 11 du rotor, il est prévu une bague de friction 18 coopérant avec un joint annulaire en caoutchouc 19 monté sur le stator, pour assurer l'étanchéité du circuit de liquide. L'étanchéité de ces joints n'a pas besoin d'être absolue et doit simplement empêcher des fuites notables du refoulement à l'aspiration , l'étanchéité vis-à-vis de l'extérieur étant assurée par l' enveloppe 8 du stator , dont l'intérieur peut être maintenu sous vide ou contenir un gaz léger sous faible pression .
Autour de la partie centrale tubulaire 11 , le rotor 1 comporte deux disques parallèles 21 et 22 symétriques l' un de l'autre et séparés par un intervalle axial 23 dans lequel se trouve la rangée circulaire de bobines 9 du stator. En regard de cette rangée de bobines, les disques 21 , 22 portent des paires d'aimants permanents 24, 25 qui sont polarisés parallèlement à l'axe 3 et disposés de façon que le pôle nord N de chaque aimant 24 du disque 21 se trouve en face du pôle sud S de l'aimant correspondant 25 dans le disque 22. Comme le montre la figure 3, il en résulte que le champ magnétique H est sensiblement uniforme et constant dans l'intervalle entre les deux aimants . Une culasse ferromagnétique (non représentée) peut être prévue pour fermer les lignes de champ dans le rotor ou dans le stator, selon les matériaux utilisés . Dans cet exemple, il est prévu huit paires d'aimants 24, 25 équidistantes les unes des autres sur le pourtour du rotor.
Pour des raisons de montage , l'enveloppe intérieure étanche 8 du stator 2 est subdivisée en huit coquilles sectorielles 8c, chaque coquille couvrant 45° et supportant une bobine 9. Ces coquilles forment ensemble deux bagues circulaires 8a et 8b qui supportent les roulements 12, 13. Le boîtier extérieur 10 peut être réalisé en deux pièces semi-circulaires jointes dans un plan axial. Les coquilles 8c sont traversées par des paires de conducteurs d'alimentation 26, 27 qui passent entre l'enveloppe 8 et le boîtier 10 et traversent ce dernier pour être raccordés à un dispositif électronique de commu¬ tation 28 qui commande l'alimentation de chaque bobine 9 à partir d' une source d'énergie électrique 29 à tension continue. Chaque bobine 9 a une forme aplatie et comporte un noyau ferromagnétique 30, séparé des aimants 24, 25 par de faibles entrefers 31 , 32 et entouré d'enroulements électriques circulaires 33 dont le diamètre est approximativement égal au diamètre des aimants . Cependant, on notera que les bobines et les aimants peuvent avoir des formes quelconques différentes de la forme circulaire représentée ici. Comme le montre la figure 2 , les bobines 9 sont aussi au nombre de huit , de sorte que toutes les paires d' aimants 24 , 25 du rotor se trouvent en même temps en face d' une bobine 9.
Le dispositif électronique de commutation 28 reçoit , par des conduc¬ teurs 34 et 35 , les signaux électriques de sortie de deux capteurs optiques 36 et 37 coopérant avec des pistes circulaires 38 et 39 disposées sur une face frontale du rotor 1 , lequel tourne dans le sens de la flèche B . Chaque piste 38 , 39 présente des marques angulaires constituées par des zones blanches 40 , 41 et des zones noires 42 , 43 , le signal de sortie de chaque capteur 36 , 37 étant haut ou bas selon qu' une zone blanche ou une zone noire se trouve en face de ce capteur . On notera que les mêmes signaux de sortie peuvent être obtenus avec des capteurs d' un autre type , par exemple des capteurs magnétiques coopérant avec des zones respectivement métalliques et non métalliques des pistes 38 et 39. Le dispositif 28 est agencé de façon à raccorder l'alimentation des bobines 9 à la source 29 dans un premier sens quand le signal du capteur 36 est haut et dans le sens opposé quand le signal du capteur 37 est haut , l'alimentation des bobines étant coupée quand les deux signaux sont bas . Ce principe , utilisé dans les moteurs électriques dits "autosynchrones" , est représenté schématiquement en figure 4 par les deux interrupteurs doubles 44 et 45 qui sont fermés respectivement par les signaux hauts des capteurs 36 et 37. Ces interrupteurs peuvent être formés par des thyristors .
Le principe de fonctionnement du moteur électrique est illustré par les figures 3 à 5. La figure 3 montre le champ magnétique H constant et sensiblement uniforme entre deux aimants 24 et 25 du rotor , ce champ traversant la bobine 9 qui passe entre les aimants . Dans cette situation, quand la bobine 9 est parcourue par un courant i et n' est pas parfaitement alignée avec les aimants , elle subit une force résul¬ tante F perpendiculaire aux lignes du champ H . Cette force est une attraction ou une répulsion selon le sens du courant i. En effet , comme on le voit dans la figure 4 , chaque tronçon élémentaire d' un conducteur parcouru par le courant i dans la bobine 9 subit une force élémentaire f perpendiculaire à ce tronçon et à H , conformément aux lois de Lorentz . En supposant que l' enroulement est circulaire , cette force a une direction radiale . Comme le champ H est négligeable en dehors de la zone comprise entre les deux aimants , les forces f ont une résultante F non nulle quand une partie de la bobine 9 se trouve hors de cette zone . Si les paires d' aimants 24 , 25 et les bobines 9 se trouvent à une même distance de l' axe 3 , chaque force F a une direction tangentielle . Bien entendu , chaque force F exercée sur une bobine correspond à une réaction F' de sens opposé qui agit sur la paire d' aimants 24 , 25 et fait ainsi tourner le rotor 1 .
Les limites entre les zones blanches 40, 41 et noires 42 , 43 des pistes 38 , 39 sont disposées angulairement , par rapport aux paires d'aimants 24 , 25 du rotor , de façon à produire une commutation du courant i dans chaque bobine en fonction de l'angle de rotation Φ du rotor comme le montre la figure 5- Dans une première phase 46 où les paires d'aimants se trouvent entre deux bobines successives , l'alimentation des bobines est coupée. Dans une deuxième phase 47 où les aimants s' approchent des bobines , le capteur 36 se trouve en face d' une zone blanche 40 et ferme les interrupteurs 44 pour faire passer un courant +i ( supposé constant pour simplifier) dans chaque bobine . Le courant est ensuite coupé pendant une brève phase 48 où les bobines sont pratiquement alignées avec les aimants , puis une zone blanche 41 passe devant le capteur 37 , ce qui ferme les interrupteurs 45 et fait passer un courant -i dans les bobines pendant une phase 49. Ensuite , le cycle de commutation recommence , chaque cycle couvrant un angle Φ de 45 e , représentant 360° divisés par le nombre de paires d'aimants . On remarque que la durée totale des phases d' attraction 47 et de répulsion 49 couvre la plus grande partie de la durée d' un cycle . Pour produire le démarrage du rotor à partir d' une position angulaire correspondant à l' une des phases 46 et 48 où les bobines ne sont pas alimentées , on peut prévoir un commutateur de marche-arrêt qui délivre une impulsion électrique dans les bobines au moment où on l' enclenche .
Bien entendu , le nombre des bobines 9 du stator n' est pas néces¬ sairement égal au nombre des paires d' aimants 24, 25 du rotor . Avec un schéma d'alimentation des bobines selon la figure 5 , un nombre de 10
bobines plus petit ou plus grand d' une unité que le nombre de paires d' aimants garantit qu'au moins une bobine est active dans chaque position angulaire du rotor , ce qui élimine tout problème de démar¬ rage et réduit les amplitudes de variations du courant consommé . Dans un tel cas , différentes solutions sont possibles pour commander successivement les cycles d'alimentation des bobines . Une première solution consiste à doter chaque bobine 9 de son propre dispositif de commutation 28 et de ses propres capteurs 36 et 37 coopérant avec les pistes 38 et 39 de la figure 2. Une solution plus simple quant à sa construction consiste à utiliser un seul capteur et un dispositif électronique de commutation plus élaboré. Ce capteur peut détecter des marques équidistantes sur une piste circulaire du rotor , l' écart angulaire entre ces marques étant égal à la différence entre l'angle qui sépare deux aimants successifs et l'angle qui sépare deux bobines successives . Le signal délivré par un tel capteur est suffisant pour que le dispositif de commutation produise des cycles tels que celui de la figure 5 , avec les décalages angulaires appropriés pour chaque bobine .
Un homme du métier comprendra que la construction décrite en référence aux figures 1 à 5 permet d' entraîner la pompe à une vitesse très élevée , qui peut atteindre plusieurs dizaines de milliers de tours par minute. Cela permet de réduire la taille des aubes 16 , donc la longueur du conduit central 14 et la longueur totale de la pompe , car la longueur du moteur électrique décrit est faible en soi . En particulier , le rotor 1 a une longueur totale L inférieure à son diamètre D . U en résulte une pompe électrique présentant un faible encombrement pour une puissance donnée.
Par ailleurs , un homme du métier comprendra qu' une machine agencée de la même manière que la pompe décrite ci-dessus peut fonctionner en turbogénérateur électrique si la partie centrale de son rotor est agencée en turbine axiale , pour transformer en énergie électrique l'énergie cinétique et/ou de pression du fluide s' écoulant dans le conduit central 14. Grâce à la disposition rectiligne de ce conduit , une telle turbine peut facilement être interposée sur une conduite , par exemple dans un réseau de distribution d' eau . Une pompe selon l' invention est utilisable d' une manière générale dans tous les cas d'application des pompes axiales et centrifuges , aussi bien * avec des liquides qu'avec des gaz . Elle est particulièrement avantageuse dans les cas où le fluide utilisé n'est pas spécialement pur , grâce à la géométrie rectiligne de son conduit central et à l'ouverture libre au centre de ce conduit . Une application particulièrement intéressante est celle de la propulsion électrique des bateaux de surface ou sous-marins . La figure 6 montre la disposition d' une pompe selon les figures 1 et 2 dans un corps tubulaire fuselé 51 destiné à être fixé extérieurement sur la carène 55 d'un bateau tel qu' un engin sous-marin . Le corps 51 peut avoir une enveloppe extérieure 52 sensiblement cylindrique à l'avant et effilée à l'arrière . Le conduit central 14 du rotor est précédé d' une trompette d'entrée 53 et suivi d'un conduit de sortie 54 cylindrique par où l'eau est éjectée à grande vitesse pour propulser le bateau par réaction .
Les figures 7 et 8 illustrent schématiquement une autre application, où deux pompes axiales 60a et 60b selon l'invention sont montées à bord d' un bateau 61 pour le propulser par des jets d'eau A et B . Chaque pompe est branchée dans un conduit de propulsion respectif 62a , 62b ayant une entrée 63a , 63b à l'avant du bateau et une sortie 64a , 64b à l'arrière pour produire le jet A , B . Normalement , chaque sortie est dirigée parallèlement à l'axe longitudinal 65 du bateau, mais elle peut éventuellement être orientable pour faciliter les manoeuvres du bateau . Cependant, la disposition croisée des conduits 62a et 62b selon la figure 8 permet aussi de faciliter les manoeuvres en agissant sur la commande de vitesse des pompes 60a et 60b. Comme l' entrée 63a se trouve de l'autre côté de l'axe 65 que la sortie correspondante 64a, son effet d'aspiration de l'eau sur le côté droit de la coque 66 tend à faire virer le bateau dans le même sens que la poussée décentrée du jet A , c' est-à-dire à droite. On peut donc diriger le bateau vers la droite ou vers la gauche en commandant simplement une différence de vitesse entre les deux pompes 60a et 60b.
Bien que les exemples ci-dessus se rapportent avant tout à des applications utilisant un fluide liquide, une pompe selon l'invention peut aussi être conçue pour travailler avec un fluide gazeux , en particulier comme compresseur ou comme soufflante . Dans ce cas , le conduit central peut avoir un grand diamètre et sa section transver¬ sale peut varier progressivement le long du conduit en fonction de la compression imposée au gaz par la configuration particulière des aubes . Dans toutes les applications , un circuit de liquide de refroidissement peut passer par des tuyaux dans l'intervalle entre le boîtier 10 et l'enveloppe intérieure 8 pour aller circuler dans des conduits 50 (fig . 1) entourant les bobines 9.

Claims

REVENDICATIONS
1. Pompe axiale à grande vitesse à entraînement électrique , comportant un stator (2) pourvu d' une enveloppe étanche (8) , un rotor ( 1 ) disposé à l' intérieur de ladite enveloppe du stator de manière à tourner autour d'un axe de rotation (3) , ledit rotor (1 ) comportant une partie centrale tubulaire ( 11 ) qui forme une paroi extérieure (15) d'un conduit central (14) pour le passage d'un flux axial continu d' un fluide et porte des aubes ( 16) dans ledit conduit , et des moyens électromagnétiques d'entraînement qui comportent, sur le rotor, des aimants (24, 25) répartis autour de ladite partie centrale tubulaire ( 11) et coopérant avec des enroulements électriques (33) du stator qui se trouvent à l'intérieur de ladite enveloppe étanche (8) , caractérisée en ce que le rotor ( 1 ) a une longueur (L) qui est plus petite que diamètre extérieur (D) du rotor.
2. Pompe selon la revendication 1 , caractérisée en ce que les aubes (16) sont en forme d'hélicoïdes à faible pas .
3. Pompe selon la revendication 2, caractérisée en ce que le conduit central (14) est sensiblement cylindrique et le pas des hélicoïdes est plus petit que le diamètre (d) du conduit central (14) .
4. Pompe selon la revendication 1 , caractérisée en ce que les aubes ( 16) sont rattachées à ladite paroi ( 15) extérieure du conduit central (14) et ne s'étendent pas jusqu'à l'axe de rotation, de sorte que le conduit comporte une zone centrale libre ( 17) sur toute sa longueur.
5. Pompe selon la revendication 1 , caractérisée en ce que lesdits aimants du rotor sont disposés par paires , les deux aimants de chaque paire étant séparés en direction axiale par un intervalle (23) dans lequel ces aimants engendrent un champ magnétique sensiblement uniforme dirigé d'un aimant vers l'autre, et en ce que les enroulements (33) du stator sont formés par des bobines aplaties (9) disposées en une rangée circulaire dans un plan radial situé dans lesdits intervalles (23) entre les aimants du rotor, de sorte que chaque enroulement est sensiblement perpendiculaire aux lignes du champ magnétique dans lesdits intervalles .
6. Tompe selon la revendication 5, caractérisée en ce que les aimants du rotor sont des aimants permanents (24, 25) -
7. Pompe selon la revendication 5, caractérisée en ce que les aimants du rotor sont des électro-aimants .
8. Pompe selon la revendication 5, caractérisée en ce que les moyens électromagnétiques d'entraînement sont pourvus de moyens de commande comprenant au moins un capteur de position (35) , monté sur le stator et délivrant un signal représentatif de la position angulaire du rotor, et des moyens électroniques de commutation (28) agencés pour enclencher et déclencher individuellement les enroulements (33) du stator en fonction du signal du ou des capteurs de position.
9. Pompe selon la revendication 5, caractérisée en ce que chacune desdites bobines (9) du stator est entourée d'un conduit périphérique (50) où circule un fluide de refroidissement .
10. Bateau à propulsion par des pompes selon l' une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que chaque pompe est disposée dans un corps fuselé (51) disposé dans l'eau à l'extérieur de la carène du bateau et traversé par un conduit axial comprenant ledit conduit central ( 14) du rotor de la pompe.
11 . Bateau à propulsion par des pompes selon l' une des revendications 1 à 9, comportant au moins deux conduits de propulsion (62a, 62b) disposés sensiblement longitudinalement à l'intérieur du bateau (61 ) et traversant chacun l'une desdites pompes (60a, 60b) , chaque conduit ayant une entrée à l'avant du bateau et une sortie dirigée longitudinalement à l'arrière du bateau, caractérisé en ce que l'entrée (63a, 63b) et la sortie (64a, 64b) de chacun des deux conduits de propulsion sont situées respectivement d' un côté et de l'autre d' un axe longitudinal central (65) du bateau .
EP94904940A 1993-02-03 1994-02-03 Pompe axiale à grand vitesse à entraínement électrique Expired - Lifetime EP0635101B1 (fr)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH304/93 1993-02-03
CH00304/93A CH688105A5 (fr) 1993-02-03 1993-02-03 Ensemble pompe ou turbine à flux axial et machine électrique.
PCT/CH1994/000023 WO1994018458A1 (fr) 1993-02-03 1994-02-03 Pompe axiale a grande vitesse a entrainement electrique, et bateau propulse par de telles pompes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0635101A1 true EP0635101A1 (fr) 1995-01-25
EP0635101B1 EP0635101B1 (fr) 1998-05-06

Family

ID=4183955

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP94904940A Expired - Lifetime EP0635101B1 (fr) 1993-02-03 1994-02-03 Pompe axiale à grand vitesse à entraínement électrique

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5484266A (fr)
EP (1) EP0635101B1 (fr)
JP (1) JPH07509040A (fr)
CH (1) CH688105A5 (fr)
DE (1) DE69410028T2 (fr)
WO (1) WO1994018458A1 (fr)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998011650A1 (fr) * 1996-09-10 1998-03-19 Sulzer Electronics Ag Pompe rotative et procede permettant de la faire fonctionner
US5951262A (en) * 1997-04-18 1999-09-14 Centriflow Llc Mechanism for providing motive force and for pumping applications
GB2338516B (en) * 1997-04-18 2001-11-28 Centriflow Llc Mechanism for providing motive force and for pumping applications
FR2768119B1 (fr) 1997-09-08 1999-11-12 Technicatome Propulseur naval a helice centrale et moteur asynchrone discoide
RU2129669C1 (ru) * 1998-06-24 1999-04-27 Общество с ограниченной ответственностью "Фирма АГРОИНЖСТРОЙ" Бессальниковый электронасос с вентильным двигателем постоянного тока
FR2788032B1 (fr) * 1998-12-30 2002-03-22 Jeumont Ind Dispositif de propulsion d'un batiment naval
AU6066600A (en) * 1999-07-01 2001-01-22 Mccord Winn Textron Inc. Vertical brushless motor applications
DE10022208A1 (de) * 2000-05-06 2001-11-08 Pierburg Ag Sekundärluftgebläse für eine Brennkraftmaschine
US6361281B1 (en) * 2000-08-22 2002-03-26 Delphi Technologies, Inc. Electrically driven compressor with contactless control
RU2220326C2 (ru) * 2001-12-27 2003-12-27 Бугурусланов Валентин Васильевич Бессальниковый электронасос с вентильным двигателем постоянного тока
ES2283615T3 (es) * 2002-10-04 2007-11-01 Karl-Josef Becker Propulsion por chorro de agua para naves acuaticas.
US7385303B2 (en) * 2005-09-01 2008-06-10 Roos Paul W Integrated fluid power conversion system
GB0700128D0 (en) * 2007-01-04 2007-02-14 Power Ltd C Tidal electricity generating apparatus
DE102010018804A1 (de) * 2010-04-29 2011-11-03 Voith Patent Gmbh Wasserturbine
EP2594479A1 (fr) * 2011-11-18 2013-05-22 Hamilton Sundstrand Corporation Propulseur à entraînement circonférentiel doté de modules d'entraînement d'hélice
US20120175885A1 (en) * 2011-12-02 2012-07-12 Peese, Inc. Rotating Impeller Systems and Methods of Using Same
US9227709B1 (en) * 2014-11-12 2016-01-05 Ecole Polytechnique Federale De Lausanne (Epfl) Underwater propelling device for underwater vehicle
DE102015000259B4 (de) * 2015-01-16 2016-12-29 Cayago Gmbh Schwimm- und Tauchhilfe
JP2020128745A (ja) 2019-02-01 2020-08-27 ホワイト ナイト フルイド ハンドリング インコーポレーテッドＷｈｉｔｅ Ｋｎｉｇｈｔ Ｆｌｕｉｄ Ｈａｎｄｌｉｎｇ Ｉｎｃ． ロータを支承し、当該ロータを磁気的に軸線方向に位置決めするための磁石を有するポンプ、及びこれに関連する方法
CN112814922A (zh) * 2021-02-07 2021-05-18 江苏海事职业技术学院 一种磁驱动式喷水推进泵
US11692513B2 (en) * 2021-11-01 2023-07-04 Yuriy Radzikh Electric jet engine
US12132362B2 (en) * 2021-11-01 2024-10-29 Yuriy Radzikh Electric jet engine
CN119329728B (zh) * 2024-12-13 2025-11-14 兰州理工大学 一种组合式抑制间隙泄露的潜艇驱动装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1714330A (en) * 1929-05-21 Air-lift pump
US1347732A (en) * 1919-03-25 1920-07-27 Cooper Thomas Lancelot Reed Combined motor-pump
US2113213A (en) * 1936-06-08 1938-04-05 Roy E Leonard Fluid operated pump
US2274274A (en) * 1939-03-17 1942-02-24 Albert R Pexxillo Fluid pump and metering device
NL89022C (fr) * 1951-06-06
US2697986A (en) * 1952-04-05 1954-12-28 Jr James M Meagher Axial flow glandless impeller pump
US3119342A (en) * 1961-06-19 1964-01-28 Fostoria Corp Motor driven pumps
US3143972A (en) * 1963-02-06 1964-08-11 Watt V Smith Axial flow unit
GB1094895A (en) * 1963-08-30 1967-12-13 Plessey Uk Ltd Improvements in or relating to motor-driven pump units
US3719436A (en) * 1970-09-22 1973-03-06 Gorman Rupp Co Axial flow pump
DE2726948A1 (de) * 1977-06-15 1979-01-04 Papst Motoren Kg Kollektorloser gleichstrommotor mit optoelektronischer vorrichtung
EP0169682B1 (fr) * 1984-07-13 1991-06-05 John Leishman Sneddon Machine à fluide
DE3718954A1 (de) * 1987-06-05 1988-12-22 Uwe Gartmann Propeller-anordnung, insbesondere fuer schiffsantriebe
GB8907216D0 (en) * 1989-03-30 1989-05-10 Cavanagh Patrick E Circumferential motor
EP0452538B1 (fr) * 1990-02-06 1994-12-21 Reinhard Gabriel Propulseur à réaction pour bateaux et avions ainsi que pompes
US5112200A (en) * 1990-05-29 1992-05-12 Nu-Tech Industries, Inc. Hydrodynamically suspended rotor axial flow blood pump
DE4111466A1 (de) * 1991-04-09 1992-10-15 Speck Pumpenfabrik Walter Spec Kreiselpumpe mit spaltrohrmotor

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO9418458A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
DE69410028D1 (de) 1998-06-10
DE69410028T2 (de) 1998-12-03
JPH07509040A (ja) 1995-10-05
EP0635101B1 (fr) 1998-05-06
CH688105A5 (fr) 1997-05-15
US5484266A (en) 1996-01-16
WO1994018458A1 (fr) 1994-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0635101B1 (fr) Pompe axiale à grand vitesse à entraínement électrique
EP1334286B1 (fr) Machine tournante a butee axiale magnetique integrant une generatrice de courant
EP0650644B1 (fr) Moteur-roue electrique
EP0616665B1 (fr) Dispositif a palier magnetique et a butee mecanique pour le positionnement d'un corps tournant par rapport a un corps statorique
CH650661A5 (fr) Piece a main a moteur integre.
FR2927605A1 (fr) Propulseur hydraulique a rotor peripherique ameliore.
WO1987005575A1 (fr) Dispositif d'eclairage pour vehicule
EP0578538B1 (fr) Vanne à commande électrique et à boisseau distributeur totalement étanche
FR2713714A1 (fr) Ensemble d'alimentation en carburant d'un moteur à combustion interne d'un véhicule automobile, à partir d'un réservoir.
EP1401705B1 (fr) Propulseur de navire en nacelle par hydrojet et entraine par un moteur electrique creux
FR2787527A1 (fr) Dispositif motorise a circulation centrifuge de fluide, tel qu'une motopompe ou un motocompresseur
EP3557081A1 (fr) Pile à combustible comprenant un compresseur de fluide
FR2608228A1 (fr) Pompe a liquide, notamment pompe a eau, en particulier pour vehicules automobiles
FR2652459A1 (fr) Turbomachine magnetohydrodynamique.
EP1235332B1 (fr) Ensemble constitué par un ralentisseur électromagnétique et par ses moyens d'alimentations électrique
EP1140618A1 (fr) Dispositif de propulsion d'un batiment naval
FR2773775A1 (fr) Actionneur gyroscopique
FR2845428A1 (fr) Dispositif a axe vertical pour capter l'energie du vent ou d'un fluide en mouvement
FR3100222A1 (fr) Système de motorisation électrique pour embarcation, telle qu’une planche de surf ou de paddle, avec moyens de refroidissement
FR2844550A1 (fr) Turbocompresseur avec moyen de deversement de lubrifiant
FR3046987A1 (fr) Dispositif de propulsion et de generation d'energie pour un voilier.
EP0612135A1 (fr) Dispositif de pivotement pour rotor noye
EP0203846B1 (fr) Machine multipolaire à courant continu pour utilisation en immersion
FR2614367A1 (fr) Procede de stockage et d'exploitation d'energie a moto-pompe integree
FR2782205A1 (fr) Appareil fournissant une puissance motrice

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 19941019

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): CH DE FR GB LI SE

17Q First examination report despatched

Effective date: 19951016

GRAG Despatch of communication of intention to grant

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA

GRAG Despatch of communication of intention to grant

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA

GRAG Despatch of communication of intention to grant

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA

GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): CH DE FR GB LI SE

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 19980506

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REF Corresponds to:

Ref document number: 69410028

Country of ref document: DE

Date of ref document: 19980610

ITF It: translation for a ep patent filed
REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: NV

Representative=s name: CABINET ROLAND NITHARDT CONSEILS EN PROPRIETE INDU

GBV Gb: ep patent (uk) treated as always having been void in accordance with gb section 77(7)/1977 [no translation filed]

Effective date: 19980506

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 19990201

Year of fee payment: 6

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 19990212

Year of fee payment: 6

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Payment date: 19990305

Year of fee payment: 6

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed
PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Payment date: 19990514

Year of fee payment: 6

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20000204

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20000229

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20000229

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20000229

EUG Se: european patent has lapsed

Ref document number: 94904940.7

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20001031

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST