專利名稱：抽油機(jī)專用電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種油田開(kāi)發(fā)中所用的電氣設(shè)備，具體地說(shuō)是一種抽油機(jī) 專用電機(jī)。
二背景技術(shù)：
節(jié)能降耗是我國(guó)在社會(huì)主義初級(jí)階段建設(shè)國(guó)家的基本國(guó)策，油田是一個(gè)耗 電大戶，油田開(kāi)發(fā)每個(gè)階段都離不開(kāi)電，都離不開(kāi)電機(jī)，尤其是在機(jī)械采油階 段，油田離開(kāi)電機(jī)就不能生產(chǎn)，因此電機(jī)是耗電主要設(shè)備，搞好在電機(jī)上節(jié)能 挖潛是油田搞好節(jié)能降耗的主要途徑，現(xiàn)在抽油機(jī)上用的大部分還是用的鼠籠 型電機(jī)，這種電機(jī)用在抽油機(jī)上都存在著啟動(dòng)力矩大，配制電機(jī)功率大，做有 用功少，做無(wú)用功多，存在著大馬拉小車的現(xiàn)象。
三、 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種抽油機(jī)專用電機(jī)，解決上述鼠籠型電機(jī)用在 抽油機(jī)上存在的大馬拉小車，浪費(fèi)電能的問(wèn)題。 本實(shí)用新型的技術(shù)方案是通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)的
本實(shí)用新型由控制器、殼體、前蓋、后蓋、電機(jī)軸、定子、轉(zhuǎn)子、傳感器電 路板、光電齒盤(pán)、防塵罩、光電座、風(fēng)扇、風(fēng)扇罩、槽楔、相絕緣、槽絕緣和 接線盒組成，其特征在于定子壓裝殼體內(nèi)，在硅鋼片迭成的定子上均布有齒槽
相間的12個(gè)齒和12個(gè)槽，12個(gè)齒為12個(gè)極，在每個(gè)極上套有一個(gè)由多股并繞 的軟線圈，嵌在槽中、槽楔固定，軟線圈與硅鋼片之間設(shè)有槽絕緣，每個(gè)槽中 裝有相鄰的兩極軟線圈，其間設(shè)有相絕緣，12個(gè)磁極分為位置相對(duì)的ArA4、 BrB4、 CVC4，各自磁極上的軟線圈串聯(lián)一起組成一相繞組，A,-A4組成A相繞組，BrB4組成B相繞組，d-C4組成C相繞組；轉(zhuǎn)子壓裝在電機(jī)軸上，在由硅 鋼片迭成的轉(zhuǎn)子上均布有齒槽相間的8個(gè)齒和8個(gè)槽；轉(zhuǎn)子穿過(guò)定子用軸承固 定在前后蓋上。
在后蓋軸承的外端設(shè)有傳感器電路板，在傳感器電路板上設(shè)有光電傳感器座 和光電齒盤(pán)，在傳感器電路板和光電齒盤(pán)上罩有防塵罩，防塵罩與后蓋相連接。 電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)由控制器控制，在控制器設(shè)有控制板、推動(dòng)板、功率電路和顯示板 組成，電機(jī)角位移和轉(zhuǎn)速信號(hào)通過(guò)光電傳感器和光電齒盤(pán)傳給由單片機(jī)和數(shù)字 模擬電路組成的控制板、傳給顯示板顯示，同時(shí)將處理信號(hào)傳給推動(dòng)板，推動(dòng) 板再傳給由6個(gè)1GBT功率開(kāi)關(guān)TA、 TA'， TB、 TB'， TC、 TC'和6個(gè)續(xù)流二極 管DA、 DA'， DB、 DB'， DC、 DC'制成的三相可獨(dú)立工作的半橋式逆變電路組成的 功率電路，功率電路再把電流信號(hào)傳給電機(jī)，同時(shí)控制板和的處理信號(hào)也傳給 電機(jī)指令電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。
功率電路中的功率開(kāi)關(guān)與對(duì)應(yīng)的電機(jī)定子繞組串聯(lián)一起。 本實(shí)用新型解決了電機(jī)正向和逆向運(yùn)轉(zhuǎn)及功率瞬間調(diào)節(jié)問(wèn)題，適應(yīng)用了抽油 機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的要求，控制靈敏，節(jié)電效果顯著。 四

圖1-本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖 圖2-圖1的截面示意圖 圖3-本實(shí)用新型電路控制原理圖 圖4-功率電路原理圖
圖中1-殼體2-前蓋3-后蓋4-電機(jī)軸5-定子6-轉(zhuǎn)子7-傳感器電路 板8-光電齒盤(pán)9-防塵罩10-光電座 11-風(fēng)扇 12-風(fēng)扇罩13-槽楔14-相 絕緣15-槽絕緣16-接線盒A廣A4為A相繞組、BrB4為B相繞組、C廣C4為C相繞組 五具體實(shí)施方式
為進(jìn)一步公開(kāi)本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖通過(guò)實(shí)施例作 詳細(xì)說(shuō)明
本實(shí)用新型由由控制器l、殼體、前蓋2、后蓋3、電機(jī)軸4、定子5、轉(zhuǎn)子 6、傳感器電路板7、光電齒盤(pán)8、防塵罩9、光電座IO、風(fēng)扇ll、風(fēng)扇罩12、 槽楔13、相絕緣14、槽絕緣15和接線盒16組成，其特征在于定子壓裝殼體內(nèi)， 在硅鋼片迭成的定子上均布有齒槽相間的12個(gè)齒和12個(gè)槽，12個(gè)齒為12個(gè)極， 在每個(gè)極上套有一個(gè)由多股并繞的軟線圈，嵌在槽中、槽楔固定，軟線圈與硅 鋼片之間設(shè)有槽絕緣，每個(gè)槽中裝有相鄰的兩極軟線圈，其間設(shè)有相絕緣，12 個(gè)磁極分為位置相對(duì)的ArA4、 B,-B4、 d-C4，各自磁極上的軟線圈串聯(lián)一起組 成一相繞組，A「A4組成A相繞組，BrB4組成B相繞組，C廠C4組成C相繞組； 轉(zhuǎn)子壓裝在電機(jī)軸上，在由硅鋼片迭成的轉(zhuǎn)子上均布有齒槽相間的8個(gè)齒和8 個(gè)槽；轉(zhuǎn)子穿過(guò)定子用軸承固定在前后蓋上。
電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)原理
電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖l所示。由圖見(jiàn)，該結(jié)構(gòu)總體布局與封閉式鼠籠電動(dòng)機(jī)基 本一致，只是在后端蓋與風(fēng)扇之間增加了傳感器。為制造和用戶使用方便，它 的機(jī)殼、前端蓋、接線盒、風(fēng)扇及軸伸尺寸與同規(guī)格Y系列電動(dòng)機(jī)完全一致， 二者的安裝尺寸也完全一致。
定子鐵芯由硅鋼片迭成，迭裝后壓入定子機(jī)殼，這也與Y系列電動(dòng)機(jī)相同， 但二者定子片的形狀卻大不相同，這里定子片上只有12個(gè)齒和12個(gè)槽。轉(zhuǎn)子 鐵芯也是由硅鋼片迭成，壓裝在轉(zhuǎn)軸上，轉(zhuǎn)子片上有8個(gè)齒輪和8個(gè)槽。即該 電機(jī)為12/8極電動(dòng)機(jī)。定子鐵芯每個(gè)極上均套著一個(gè)集中繞組，繞組為多股并繞的軟線圈，散嵌 在定子槽中。繞組由環(huán)氧酚醛玻璃存布板槽楔固定在槽中。繞組同鐵芯之間有 槽絕緣。由于每一槽中相鄰兩極的繞組，因此其間有相絕緣。槽絕緣和相絕緣
材料為B級(jí)材料DMDM。
圖2還示出定子12個(gè)磁極A-A4、 B,-B4、 d-Q位置的安排，其中4個(gè)A (4個(gè)B、 4個(gè)C)在圓周上均勻分布，其上的繞相互串聯(lián)成一相繞組。整個(gè)電 動(dòng)機(jī)有A、 B、 C三相繞組，因此該電動(dòng)機(jī)為三相電動(dòng)機(jī)。 2、 電路控制原理
對(duì)電動(dòng)機(jī)某相繞組通電，將產(chǎn)生一個(gè)使鄰近的轉(zhuǎn)子齒與該相定子齒相重合 的電磁轉(zhuǎn)矩。順序?qū)Ω飨嗬@組通電(如A-B-C-A......)則可改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。
在定、轉(zhuǎn)子極相接近進(jìn)對(duì)繞組通電，可實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行；相離開(kāi)時(shí)通電，可實(shí) 現(xiàn)制動(dòng)運(yùn)行。由此，若要準(zhǔn)確控制電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行，則需檢測(cè)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)向和瞬時(shí)位置，這就是傳感器的作用。
圖4表示了控制器中的功率電路與電動(dòng)機(jī)繞組的連接。三相交流電源經(jīng)二 極管整流電路V轉(zhuǎn)換為直流電源。6個(gè)GBT功率開(kāi)關(guān)TA、 TA'， TB、 TB'、 TC、 TC'和續(xù)流二極管DA、 DA'， DB、 DB'， DC、 DCT 、組成三相可獨(dú)立工作的半橋式 逆變電路。當(dāng)任一相兩個(gè)功率開(kāi)關(guān)(TA、 TA')導(dǎo)通時(shí)，直流電流通過(guò)端子(Ai、 A2)通過(guò)該電機(jī)繞組。當(dāng)兩個(gè)功率開(kāi)關(guān)關(guān)斷時(shí)，則繞組通過(guò)續(xù)流二極管(DA、 DA')續(xù)流和回饋能量。
控制板的作用是根據(jù)外部操作控制要求和電動(dòng)機(jī)的實(shí)際運(yùn)行情況不斷調(diào)節(jié) 其輸出信號(hào)。
圖4控制器中的功率電路。三相交流電源二極管整流橋V轉(zhuǎn)換為直流電源。 六個(gè)IGBT功率開(kāi)關(guān)和續(xù)流二極管組成三相半橋式逆變電路，分別向電動(dòng)機(jī)三相繞組供電。當(dāng)一相功率開(kāi)關(guān)(如TA、 TA')導(dǎo)通時(shí)，經(jīng)端子(A!、 A2)向電動(dòng) 機(jī)繞組(A組)通電。當(dāng)功率開(kāi)關(guān)關(guān)斷時(shí)，該繞組通過(guò)續(xù)流二 (DA、 DA')向電 容器C續(xù)流和回饋能量，并使電流迅速至零。這里功率開(kāi)關(guān)同電動(dòng)機(jī)繞組相串 聯(lián)，避免了橋式逆變電路如(變頻器)易發(fā)生上小橋臂元件直通短路的危險(xiǎn)， 故工作可靠性高，保護(hù)電路也可簡(jiǎn)化。所有功率元件安裝在散熱板上，結(jié)構(gòu)緊 湊，散熱效果好。
控制電路的作用是根據(jù)外部操作控制要求和電動(dòng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行情況的連續(xù)調(diào) 節(jié)輸出信號(hào)，以通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路和功率電路改變電動(dòng)機(jī)繞組的通電時(shí)刻，使之達(dá) 到規(guī)定的運(yùn)行要求，如轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、電動(dòng)與制動(dòng)等，并處于最佳工作狀 態(tài)?？刂齐娐酚梢粋€(gè)單片機(jī)及數(shù)字、模擬電路組成，工作穩(wěn)定、抗干擾強(qiáng)、響 應(yīng)快。
權(quán)利要求1、一種抽油機(jī)專用電機(jī)，由控制器、殼體、前蓋、后蓋、電機(jī)軸、定子、轉(zhuǎn)子、傳感器電路板、光電齒盤(pán)、防塵罩、光電座、風(fēng)扇、風(fēng)扇罩、槽楔、相絕緣、槽絕緣和接線盒組成，其特征在于定子壓裝殼體內(nèi)，在硅鋼片迭成的定子上均布有齒槽相間的12個(gè)齒和12個(gè)槽，12個(gè)齒為12個(gè)極，在每個(gè)極上套有一個(gè)由多股并繞的軟線圈，嵌在槽中、槽楔固定，軟線圈與硅鋼片之間設(shè)有槽絕緣，每個(gè)槽中裝有相鄰的兩極軟線圈，其間設(shè)有相絕緣，12個(gè)磁極分為位置相對(duì)的A1-A4、B1-B4、C1-C4，各自磁極上的軟線圈串聯(lián)一起組成一相繞組，A1-A4組成A相繞組，B1-B4組成B相繞組，C1-C4組成C相繞組；轉(zhuǎn)子壓裝在電機(jī)軸上，在由硅鋼片迭成的轉(zhuǎn)子上均布有齒槽相間的8個(gè)齒和8個(gè)槽；轉(zhuǎn)子穿過(guò)定子用軸承固定在前后蓋上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油機(jī)專用電機(jī)，其特征在于在后蓋軸承的外端 設(shè)有傳感器電路板，在傳感器電路板上設(shè)有光電傳感器座和光電齒盤(pán)，在傳感 器電路板和光電齒盤(pán)上罩有防塵罩，防塵罩與后蓋相連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油機(jī)專用電機(jī)，其特征在于電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)由控制器 控制，在控制器設(shè)有控制板、推動(dòng)板、功率電路和顯示板組成，電機(jī)角位移和 轉(zhuǎn)速信號(hào)通過(guò)光電傳感器和光電齒盤(pán)傳給由單片機(jī)和數(shù)字模擬電路組成的控制 板、傳給顯示板顯示，同時(shí)將處理信號(hào)傳給推動(dòng)板，推動(dòng)板再傳給由6個(gè)1GBT 功率開(kāi)關(guān)TA、 TA'， TB、 TB'、 TC、 TC'和6個(gè)續(xù)流二極管DA、 DA'， DB、 DB'， DC、 DC'制成的三相可獨(dú)立工作的半橋式逆變電路組成的功率電路，功率電路再 把電流信號(hào)傳給電機(jī)，同時(shí)控制板的處理信號(hào)也傳給電機(jī)，指令電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油機(jī)專用電機(jī)，其特征在于功率電路中的功率 開(kāi)關(guān)與對(duì)應(yīng)的電機(jī)定子繞組串聯(lián)一起。
專利摘要一種抽油機(jī)專用電機(jī)，由控制器、殼體、前蓋、后蓋、電機(jī)軸、定子、轉(zhuǎn)子、傳感器電路板、光電齒盤(pán)、防塵罩、光電座、風(fēng)扇、風(fēng)扇罩、槽楔、相絕緣、槽絕緣和接線盒組成，定子壓裝殼體內(nèi)，在硅鋼片迭成的定子上均布有齒槽相間的12個(gè)齒和12個(gè)槽，12個(gè)齒為12個(gè)極，在每個(gè)極上套有一個(gè)由多股并繞的軟線圈，嵌在槽中、槽楔固定，軟線圈與硅鋼片之間設(shè)有槽絕緣，每個(gè)槽中裝有相鄰的兩極軟線圈，其間設(shè)有相絕緣，12個(gè)磁極分為位置相對(duì)的A₁-A₄、B₁-B₄、C₁-C₄，各自磁極上的軟線圈串聯(lián)一起組成一相繞組，A₁-A₄組成A相繞組，B₁-B₄組成B相繞組，C₁-C₄組成C相繞組；轉(zhuǎn)子壓裝在電機(jī)軸上，在由硅鋼片迭成的轉(zhuǎn)子上均布有齒槽相間的8個(gè)齒和8個(gè)槽；轉(zhuǎn)子穿過(guò)定子用軸承固定在前后蓋上。
文檔編號(hào)H02K3/18GK201274429SQ20082017305
公開(kāi)日2009年7月15日 申請(qǐng)日期2008年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月11日
發(fā)明者周恒東, 亮 杜, 鵬 杜, 秦國(guó)鵬, 薛華東, 馬建軍 申請(qǐng)人:馬建軍;秦國(guó)鵬;杜 鵬