低速直驅永磁同步潛油電機的製作方法
2023-10-24 18:21:42
專利名稱：低速直驅永磁同步潛油電機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種可以直接驅動潛油螺杆泵井下作業的低速直驅永磁同步潛油電 機。
背景技術：
螺杆泵機組主要用於高粘度、高凝固度、高含沙油井，轉速較低，而目前應用於油 田採油螺杆泵機組的潛油電機主要是異步電機和一般的永磁同步潛油電機，其共同點是 轉速過高，不滿足螺杆泵機組的速度需求，只能通過減速器調速以後才能達到螺杆泵的要 求轉速，這樣不但增加了機組整體機械損耗，影響了機組總效率，而且增加了機組的故障率 和維修次數。針對這一問題，本發明設計了一種可以直接驅動螺杆泵工作的低速直驅永磁同步 潛油電機。
發明內容
為了實現上述目的，本發明低速直驅永磁同步電機，一種低速直驅永磁同步潛油 電機，包括轉子軸、定子和轉子，所述轉子固定在轉子軸上；定子設置在轉子外，所述定子 上開18個定子槽，所述轉子級數為14極；所述電機為少槽多極、分數槽並雙層短距繞組；。進一步，根據權利要求1中所述潛油電機，其特徵為，所述轉子由若干個分轉子和 設置在相鄰分轉子之間的軸承組成，所述分轉子包括轉子鐵芯、永磁體和無緯帶，轉子鐵芯 為圓柱結構，固定在所述轉子軸的外表面上，永磁體固定在轉子鐵芯的外曲面上；永磁體外 曲面固化有無緯帶。進一步，沿所述轉子周向交替設置7對14列N、S永磁體；相鄰兩極的永磁體交錯 排列；相鄰永磁體之間緊密排列。進一步，所述永磁體直接固定在所述轉子鐵芯上。進一步，所述定子槽為閉口槽。本發明電機的轉子採用永磁體勵磁，共14極，電機轉速為4 轉/分。使用本發 明設計的電機，可以省去一般潛油電泵機組中的減速器，直接用於驅動潛油螺杆泵，且與變 頻控制系統結合使用，可實現無極調速，能驅動不同轉速要求的潛油螺杆泵，具有很大實用 性，可廣泛用於油田油井中潛油電泵機組的動力配備。
圖1為本發明的發電機整體結構示意圖；圖2-本發明的定子結構示意圖；圖3-本發明的定子繞組示意圖；圖4-本發明的分轉子結構示意圖；圖5-圖4的E向視圖。
具體實施例方式如圖1中所示，本發明中所公開的電動機包括轉子軸6、定子4和轉子7。轉子7 設置在轉子軸6上，定子4設置在轉子7外，將其包圍。轉子7由若干個分轉子8和設置在相鄰分轉子8之間的軸承9組成，分轉子包括 轉子鐵芯1、永磁體2和無緯帶3組成。其中，轉子鐵芯1為圓柱結構，固定在轉子軸6的外 表面上，永磁體2通過專用膠粘固定在轉子鐵芯外表面上，永磁體2外曲面固化有無緯帶3。 如圖4、5中所示，分轉子8上的永磁體2的級數為14極，即沿分轉子8周向設置7對14個 N、S永磁體，N、S永磁體沿分轉子8的周向交替設置，N、S永磁體各為長短兩種規格，配合 使用。沿其軸向相鄰兩極的永磁體交錯排列。因為設置的永磁體的極數較多，由於電機空 間的限制，為了在有限的空間裡放置較多的磁鋼，且要保證磁通量的大小；所以，在轉子的 周向上設置了 7對14列N、S永磁體，即轉子極數為14 ；永磁體2的單極面積較小。為了盡 量增大電機轉子磁通量，保證電機的較大功率的運行，永磁體2使用膠直接粘在轉子鐵芯1 上，並且相鄰永磁體之間緊密排列，基本無間隙。如圖2、3所示，定子4上開18個定子槽51，定子槽51為閉口槽。定子4的繞組5 採用少槽多極、分數槽並雙層短距繞組。採用少槽多極可實現在潛油電機的低速直驅運行； 採用雙層短距可以有效的減少諧波，改善電機的波形，減少附加諧波損耗，提高效率。本發明中的低速直驅潛油電機採用少槽多極的方式18槽14極，每極每項不到一 個槽，為分數，所以不能像整數槽那樣使每個極相組都有相同數目的線圈串聯組成。所以各 線圈組必須由各不相等的線圈數目組成。大小線圈組沿鐵芯圓周必須均勻排列，否則電動 機不能正常運轉。並將轉子級數增加到14個，以實現低速電機運轉。
權利要求
1.一種低速直驅永磁同步潛油電機，其特徵為包括轉子軸、定子和轉子，所述轉子 固定在轉子軸上；定子設置在轉子外將所述轉子包圍，所述定子上開18個定子槽，所述轉 子級數為14極；所述電機為少槽多極、分數槽並雙層短距繞組。
2.根據權利要求1中所述潛油電機，其特徵為，所述轉子由若干個分轉子和設置在相 鄰分轉子之間的軸承組成，所述分轉子包括轉子鐵芯、永磁體和無緯帶，轉子鐵芯為圓柱結 構，固定在所述轉子軸的外表面上，永磁體固定在轉子鐵芯的外曲面上；永磁體外曲面固化 有無緯帶。
3.根據權利要求2中所述潛油電機，其特徵為，沿所述轉子周向交替設置7對14列N、 S永磁體；相鄰兩極的永磁體交錯排列；相鄰永磁體之間緊密排列。
4.根據權利要求2所述的潛油電機，其特徵為，所述永磁體直接固定在所述轉子鐵芯上。
5.根據權利要求1中所述潛油電機，其特徵為，所述定子槽為閉口槽。
全文摘要
包括轉子軸、定子和轉子，所述轉子固定在轉子軸上；定子設置在轉子外將所述轉子包圍，所述定子上開18個定子槽，所述定子的繞組為少槽多極、分數槽並雙層短距繞組；所述轉子級數為14極。本發明中的電機其轉速為428轉/分，可以省去一般潛油電泵機組中的減速器，直接驅動潛油螺杆泵，且與變頻控制系統結合使用，可直接驅動不同轉速下的潛油螺杆泵，可廣泛用於油田油井中潛油電泵機組的動力配備。
文檔編號H02K1/27GK102064646SQ20101061468
公開日2011年5月18日 申請日期2010年12月30日 優先權日2010年12月30日
發明者吳鳳悟, 吳數, 巫松亭, 慄佔偉 申請人:大慶大豐油田科技有限公司, 諾信威(北京)科技發展有限公司