Emparelhamentos de motores para bombas submersíveis

Apr 25, 2024

Bombas submersíveis são bombas destinadas a funcionar quando submersas, parcial ou totalmente, no líquido que estão bombeando. Para tornar possíveis bombas submersíveis, elas precisam de um motor submersível. Os motores submersíveis são normalmente motores de indução do tipo gaiola de esquilo alojados em uma câmara do motor hermeticamente selada. Existem algumas tecnologias diferentes disponíveis, cada uma com suas próprias vantagens e desvantagens.

Embora os componentes exatos e a construção do motor possam variar entre os diferentes projetos de bomba, existem alguns componentes que são consistentes em todos os projetos.

Primeiro, todos os motores possuem um rotor e um estator. O estator consiste em um núcleo de aço laminado, no qual são inseridos os enrolamentos do motor (normalmente fio de cobre ou alumínio isolado). O enrolamento também é chamado de fio magnético. Todo o conjunto é envernizado com resina para manter as bobinas no lugar e preencher o isolamento. O estator é a parte estacionária do motor e está permanentemente preso à carcaça do motor. O estator pode ser pressionado na carcaça, fixado com pinos ou a carcaça pode ser encolhida termicamente no estator. O rotor é a parte rotativa do motor e inclui laminações de aço semelhantes às do estator e do eixo do motor. Normalmente, em bombas submersíveis, a extremidade da bomba também é construída no eixo do motor, de modo que o eixo do motor é mais longo para acomodar. O rotor é suspenso dentro do estator pelos rolamentos. Os rolamentos geralmente são de alta capacidade e podem ser lubrificados com óleo ou graxa. Esses rolamentos centralizam o rotor dentro do estator e permitem que o rotor gire dentro do estator, que é o que aciona a bomba.

Um componente que diferencia os motores submersíveis de outros motores elétricos são os selos mecânicos. Essas vedações não apenas vedam o motor contra o líquido bombeado, mas também evitam que qualquer fluido de resfriamento vaze do motor. Os tipos de vedações mecânicas usadas em motores submersíveis são variados, mas alguns dos estilos mais comuns incluem vedações tipo O-ring e vedações de cartucho.

Alguns fabricantes usam vedações comumente disponíveis, enquanto outros possuem seus próprios designs proprietários. Embora as bombas submersíveis possam utilizar uma vedação, a maioria dos projetos usa duas vedações em conjunto. Essas vedações ficam dentro de uma câmara de vedação, que é fixada à carcaça do motor e à voluta da bomba. Muitos fabricantes também colocam algum tipo de sensor de umidade nesta câmara de vedação ou na carcaça do motor. Este sensor verifica falhas de vedação detectando água, atuando como um recurso de segurança para as bombas.

Os motores submersíveis também requerem um ou dois cabos à prova d'água com conexão de vedação para transmitir energia à bomba e para conectar quaisquer sensores ao painel de controle. Alguns fabricantes possuem um estilo plug-in com um ilhó comprimido para vedação, enquanto outros possuem um cabo que passa por uma abertura na carcaça do motor que é vedada com uma forma de composto de envasamento líquido.

Finalmente, o motor deve ser abastecido com algum meio e resfriado de alguma forma. É aqui que os designs começam a variar.

Os motores elétricos submersíveis são abastecidos com óleo ou ar. Os motores a óleo usam um óleo dielétrico que atua principalmente como lubrificante e auxilia no resfriamento. A maior parte da transferência de calor ocorre entre o estator e a carcaça do motor, mas o óleo também conduz calor do estator para a carcaça do motor. Os motores cheios de óleo normalmente precisam ser pelo menos parcial ou completamente submersos – porque depois que o calor é conduzido para a carcaça do motor, ele precisa ser conduzido da carcaça do motor para o fluido bombeado. Isso significa que o motor comum cheio de óleo não pode funcionar a seco ou ser instalado em uma aplicação seca, embora existam maneiras de contornar isso.

Os motores a óleo apresentam vantagens, incluindo lubrificação contínua dos rolamentos e dissipação de calor eficaz. Como o óleo circula pelo motor, ele é capaz de espalhar o calor, removendo pontos quentes. Os motores a óleo também costumam ter um fator de serviço mais alto, o que permite ao fabricante aprimorar um motor, usando enrolamentos menores para fornecer uma potência de saída mais alta. No entanto, os motores a óleo são menos eficientes do que os motores a ar devido ao arrasto e são incapazes de funcionar sem submersão por longos períodos de tempo sem danos causados ​​pelo calor.