專利名稱：自啟動永磁同步潛油電動機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及油田采油設備潛油電機，尤其是一種自啟動永磁同步潛油電動機。
背景技術：
目前，應用于油田采油的潛油電機主要是二極三相異步電動機，其轉子為鼠籠型結構，電機轉速始終滯后定子旋轉磁場的轉速，它在現(xiàn)有采油工藝配套應用時存在兩種問題一、與離心潛油泵配套應用時，因轉速低于同步轉速，電機效率和功率因數(shù)偏低；二、與潛油螺桿泵配套應用時，轉速過高，很難經過減速器直接降低到螺桿泵適應的轉速，若采用變頻調速裝置，因電機長期處于低頻工作狀態(tài)，又易使電機溫升加快，引起電機故障。由于油田采油工況的需要，采油設備技術發(fā)展不斷提高，已經有人提出用稀土永磁同步電機來代替異步潛油電機，電機效率和功率因數(shù)有明顯的提高。但是需要變頻器進行軟啟動和變頻調速。

發(fā)明內容
針對現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種同步速，但不需要變頻器的節(jié)能、節(jié)約成本的自啟動永磁同步潛油電動機。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明自啟動永磁同步潛油電動機，包括轉子、定子和機殼，轉子由軸承安裝在定子內，定子安裝在機殼內，其中，轉子包括永磁體、鼠籠導條、轉子軸、轉子鐵芯，轉子鐵芯內嵌有永磁體，轉子鐵芯的在外表面沿其長度方向開設有若干個槽、并在槽內鑲嵌鼠籠導條，形成異步起動轉子，轉子鐵芯固定安裝在轉子軸上。進一步，所述轉子鐵芯用扶正軸承支撐。進一步，若干個所述槽沿所述轉子鐵芯外表面的周向均勻分布。進一步，所述永磁體采用切向裝配形式安裝。本發(fā)明采用自啟動的設計方式，去掉變頻器，簡化控制系統(tǒng)，節(jié)約成本費用。定子設計多極電機繞組，速度在1500-500轉/分之間調速，再加減速器，可實現(xiàn)較大范圍的調速和實現(xiàn)更低的速度，來適應潛油螺桿泵的速度。


圖1為本發(fā)明中定轉子結構第一截面示意圖； 圖2為本發(fā)明中定轉子結構第二截面示意圖。
具體實施例方式如圖1、圖2所示，本發(fā)明自啟動永磁同步潛油電動機由定子裝配、轉子裝配、軸承裝配和上下接頭裝配構成。轉子由軸承固定在定子內，定子鐵芯固定在機殼1內。定子沖片2內設置有定子線圈3，
轉子由永磁體6、鼠籠導條4、轉子軸、轉子鐵芯5組成，轉子鐵芯5內嵌有永磁體6，永磁體6采用切向裝配形式安裝，轉子鐵芯5的在外表面沿其長度方向開設有若干個槽，各個槽沿轉子鐵芯5外表面的周向均勻分布，槽內鑲嵌有鼠籠導條4，以形成異步起動轉子。轉子鐵芯5固定在轉子軸7上，各段轉子鐵芯間用扶正軸承支撐。本發(fā)明依據(jù)同步電機的工作原理，采用釹鐵硼稀土永磁材料給轉子勵磁，改變了傳統(tǒng)的同步電機勵磁繞組及勵磁電源結構，并且將永磁體6置于轉子內部，外加鼠籠導條4組合，實現(xiàn)不用變頻器啟動的自啟動能力。本發(fā)明采用自啟動的設計方式，去掉變頻器，簡化控制系統(tǒng)，節(jié)約成本費用。定子設計多極電機繞組，速度在1500-500轉/分之間調速，再加減速器，可實現(xiàn)較大范圍的調速和實現(xiàn)更低的速度，來適應潛油螺桿泵的速度。本發(fā)明自啟動永磁同步潛油電動機的定子外徑大小由油井套管內徑決定，5吋半管定子機殼外徑為114mm，繞組設計成多極，實現(xiàn)低速。轉子鐵芯5內嵌入相應極數(shù)的永磁體6，用切向插入式，克服轉子周徑細而長的難點，充分利用轉子有限空間，在轉子鐵芯5外圓開槽，放入鼠籠導條4，實現(xiàn)異步啟動同步運行。采用了上述技術方案，本發(fā)明專利具有以下的明顯特點
1.永磁潛油同步電機采用自啟動的方式，去掉變頻器，簡化控制系統(tǒng)，電機可直接接供電電源，無需其他配套件。節(jié)約變頻器的購買成本費用。2.定子繞組設計成多極，速度在1500-500轉/分之間可調。再加減速器，可實現(xiàn)
任意調速。3.轉子裝配是在普通潛油電機的基礎上，在轉子軛部開通槽，嵌入永磁體6，雖然電機比較細長，結合普通電機和潛油電機裝配，裝配能力增強。4.此設計自啟動永磁同步潛油電動機，既具有效率高，功率因數(shù)高，電機額定轉矩大的永磁同步電動機的特點，又具備籠形異步電機啟動性能特點，綜合了兩種電機的優(yōu)勢。
權利要求
1.自啟動永磁同步潛油電動機，包括轉子、定子和機殼，轉子由軸承安裝在定子內， 定子安裝在機殼內，其特征在于，轉子包括永磁體、鼠籠導條、轉子軸、轉子鐵芯，轉子鐵芯內嵌有永磁體，轉子鐵芯的在外表面沿其長度方向開設有若干個槽、并在槽內鑲嵌鼠籠導條，形成異步起動轉子，轉子鐵芯固定安裝在轉子軸上。
2.如權利要求1所述的自啟動永磁同步潛油電動機，其特征在于，所述轉子鐵芯用扶正軸承支撐。
3.如權利要求1所述的自啟動永磁同步潛油電動機，其特征在于，若干個所述槽沿所述轉子鐵芯外表面的周向均勻分布。
4.如權利要求1所述的自啟動永磁同步潛油電動機，其特征在于，所述永磁體采用切向裝配形式安裝。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種自啟動永磁同步潛油電動機，包括轉子、定子和機殼，轉子由軸承安裝在定子內，定子安裝在機殼內，其中，轉子包括永磁體、鼠籠導條、轉子軸、轉子鐵芯，轉子鐵芯內嵌有永磁體，轉子鐵芯的在外表面沿其長度方向開設有若干個槽、并在槽內鑲嵌鼠籠導條，形成異步起動轉子，轉子鐵芯固定安裝在轉子軸上。本發(fā)明采用自啟動的設計方式，去掉變頻器，簡化控制系統(tǒng)，節(jié)約成本費用。定子設計多極電機繞組，速度在1500-500轉/分之間調速，再加減速器，可實現(xiàn)較大范圍的調速和實現(xiàn)更低的速度，來適應潛油螺桿泵的速度。
文檔編號H02K21/46GK102570756SQ20101059994
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月22日 優(yōu)先權日2010年12月22日
發(fā)明者何麗娜, 吳數(shù), 張慶生 申請人:萬奧普(北京)石油工程技術開發(fā)研究院有限公司, 大慶德美特爾泵業(yè)制造有限公司