專利名稱：一種自啟動低速永磁潛油電機轉(zhuǎn)子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及永磁潛油電機的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，特別涉及一種自啟動低速永磁潛油電機的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)外油田應用的潛油螺桿泵裝置，主要有兩種類型，一種類型是采用常規(guī)轉(zhuǎn)速電機通過減速器降速驅(qū)動螺桿泵，另一種類型是系統(tǒng)中無減速器，采用低速電機和變頻器控制直接驅(qū)動螺桿泵。經(jīng)檢索尚未有關(guān)自啟動低速永磁潛油電機的現(xiàn)有技術(shù)。

實用新型內(nèi)容為解決現(xiàn)有技術(shù)中永磁潛油電機中所存在的問題，本實用新型提供一種自啟動低速永磁電機轉(zhuǎn)子，通過使用該種轉(zhuǎn)子可實現(xiàn)永磁潛油電機的自啟動。所述轉(zhuǎn)子主要包括若干個轉(zhuǎn)子節(jié)和扶正軸承，所述轉(zhuǎn)子節(jié)與所述扶正軸承間隔固定設(shè)置在電機軸上；所述轉(zhuǎn)子節(jié)包括所述轉(zhuǎn)子節(jié)包括磁鋼鑲嵌結(jié)構(gòu)、磁鋼、轉(zhuǎn)子鐵芯和端環(huán)；所述轉(zhuǎn)子鐵芯固定設(shè)置在電機軸上，所述磁鋼鑲嵌結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子鐵芯的外弧面上，所述磁鋼鑲嵌在所述磁鋼鑲嵌結(jié)構(gòu)之間的磁鋼鑲嵌槽內(nèi)，相同槽中的磁鋼磁極相同，相鄰槽中的磁鋼磁極相反，按
N-S-N-S......交叉周向分布在轉(zhuǎn)子鐵芯的外弧面上；所述轉(zhuǎn)子鐵芯的兩端固定設(shè)置有所
述端環(huán)。進一步，所述端環(huán)和所述磁鋼鑲嵌結(jié)構(gòu)組成鼠籠結(jié)構(gòu)。進一步，在所述轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)弧面與電機軸之間設(shè)置有隔磁套，隔磁套與所述轉(zhuǎn)子鐵芯固定連接。進一步，所述磁鋼截面為矩形或梯形，其外端面為弧面，其內(nèi)端面為平面或弧面。進一步，所述電機轉(zhuǎn)子的表面設(shè)置有保護層，所述保護層為無緯帶或粘接環(huán)氧樹脂保護層。進一步，所述隔磁套的材料是不銹鋼或鎳合金或銅合金或鋁合金.進一步，所述轉(zhuǎn)子鐵芯的材料為碳鋼或電工鐵或鐵素體高導磁材料。進一步，所述磁鋼鑲嵌結(jié)構(gòu)的材質(zhì)為銅。進一步，所述端環(huán)的材質(zhì)為銅。進一步，所述磁鋼鑲嵌槽沿轉(zhuǎn)子鐵芯的外弧面周向均勻分布，其數(shù)量為6對、7對、 8對、9對、10對、11對或12對。本實用新型中轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的優(yōu)點一、在轉(zhuǎn)子鐵芯外設(shè)置銅質(zhì)的磁鋼鑲嵌槽，使磁鋼能夠牢固的設(shè)置在轉(zhuǎn)子鐵芯表面，另外，銅質(zhì)的鑲嵌槽與銅質(zhì)端環(huán)一起在轉(zhuǎn)子表面形成了鼠籠結(jié)構(gòu)；實現(xiàn)了永磁潛油電機的自啟動，使電機可作為變頻無級調(diào)速或恒速運行的設(shè)備驅(qū)動源。二、轉(zhuǎn)子為若干轉(zhuǎn)子節(jié)組合而成，更加易于裝配和牢固連接，工藝性好，運轉(zhuǎn)穩(wěn)定， 噪聲小，使用壽命長。[0016]三、由于磁鋼激磁，運轉(zhuǎn)時無轉(zhuǎn)差和激磁損耗，高效節(jié)能。四、本實用新型中將鼠籠結(jié)構(gòu)與磁鋼固定結(jié)構(gòu)統(tǒng)一成一個結(jié)構(gòu)，即在電機轉(zhuǎn)子上設(shè)置了鼠籠結(jié)構(gòu)，又不會減小磁鋼的面積。

圖1為本實用新型中轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型中轉(zhuǎn)子橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖1中所示，本實用新型中的自啟動低速永磁電機轉(zhuǎn)子主要包括若干個轉(zhuǎn)子節(jié) 2，和設(shè)置兩個相鄰轉(zhuǎn)子節(jié)2之間的若干扶正軸承3。如轉(zhuǎn)子節(jié)2的數(shù)量為N，則扶正軸承3 的數(shù)量為N-1，在本實用新型中N的取值范圍為1-60。轉(zhuǎn)子節(jié)2和扶正軸承3都固定設(shè)置在電機軸1上，電機軸1使用合金材料制成，其機械強度很高。扶正軸承3，采用通用潛油電機扶正軸承結(jié)構(gòu)；用來保證各轉(zhuǎn)子節(jié)的磁鋼軸向的直線度，并且保證軸向直線對應的磁鋼極性相同。如圖1、2中所示，每個轉(zhuǎn)子節(jié)2主要包括保護層4、磁鋼鑲嵌結(jié)構(gòu)6、磁鋼7、鐵芯 8、隔磁套9、端環(huán)5。由圖2中可知，轉(zhuǎn)子節(jié)2最外層為磁鋼鑲嵌結(jié)構(gòu)6和磁鋼7。磁鋼鑲嵌結(jié)構(gòu)6的內(nèi)部為轉(zhuǎn)子鐵芯8，通常磁鋼鑲嵌結(jié)構(gòu)6與轉(zhuǎn)子鐵芯8為一個整體，采用銅鐵復合管材或復合棒材加工而成，其加工的具體工藝為，將銅鐵復合管材或棒材的外層銅層，按照磁鋼7的截面形狀沿管材或棒材的軸向銑成通槽，銑槽后剩余的銅層就形成了磁鋼鑲嵌結(jié)構(gòu)6。磁鋼鑲嵌結(jié)構(gòu)6之間的槽即為磁鋼鑲嵌槽。磁鋼鑲嵌槽的底部為轉(zhuǎn)子鐵芯8，兩側(cè)為磁鋼鑲嵌結(jié)構(gòu)6。磁鋼鑲嵌槽沿轉(zhuǎn)子鐵芯8的外弧面周向均勻分布，其數(shù)量可為6對、7對、8對、9 對、10對、11對、12對。另外，磁鋼鑲嵌結(jié)構(gòu)也同時作為鼠籠導條使用，并與銅質(zhì)端環(huán)5 —起組成鼠籠結(jié)構(gòu)。除了采用上述加工方法外所得到的磁鋼鑲嵌結(jié)構(gòu)6外，也可以采用其他方式，例如在轉(zhuǎn)子鐵芯8表面設(shè)置單獨的銅條或鼠籠結(jié)構(gòu)等，在轉(zhuǎn)子鐵芯表面形成同時具有鼠籠導條作用的磁鋼鑲嵌結(jié)構(gòu)6。每條磁鋼鑲嵌槽內(nèi)所嵌入的磁鋼7為條狀，磁鋼7在沿轉(zhuǎn)子鐵芯8的軸向在磁鋼鑲嵌槽設(shè)置成同級性磁鋼條；根據(jù)磁鋼7的長度，磁鋼條可由一條磁鋼構(gòu)成或多條磁鋼拼接而成。磁鋼7截面為矩形或梯形，其外端面為弧面，其內(nèi)端面為平面或弧面。磁鋼7可直接鑲?cè)牖蛘辰釉诖配撹偳恫?內(nèi)。嵌入后的磁鋼7，其底面與轉(zhuǎn)子鐵芯8相接，兩個側(cè)面是磁鋼
鑲嵌結(jié)構(gòu)6。相同槽中的磁鋼7磁極相同，相鄰槽中的磁鋼7磁極相反，按N-S-N-S......交
叉周向分布在轉(zhuǎn)子鐵芯8的外弧面上。轉(zhuǎn)子鐵芯8的材料為碳鋼或電工鐵或鐵素體高導磁材料。鐵芯8的軸向中心開有與軸1配合的軸孔，轉(zhuǎn)子鐵芯8可直接設(shè)置在電機軸1上，也可在轉(zhuǎn)子鐵芯8內(nèi)弧面與電機軸1之間設(shè)置隔磁套9 ；并通過連接鍵10來防止轉(zhuǎn)子節(jié)2相對于電機軸1的旋轉(zhuǎn)，使電機軸1與轉(zhuǎn)子節(jié)2之間的牢固連接和傳遞扭矩。隔磁套9的材料是不銹鋼或鎳合金或銅合金或鋁合金，功能是使漏磁通在該處高度飽和，減少漏磁。在設(shè)置隔磁套9的情況下，通常鐵芯8與隔磁套9為一體，隔磁套9可通過焊接或復合工藝與鐵芯8固定連接.[0025] 在轉(zhuǎn)子節(jié)的兩端分別設(shè)置有端環(huán)5，端環(huán)5與鐵芯8可以直接復合成型，也可以先加工銅端環(huán)5再與鐵芯8通過焊接或壓接工藝緊固連接；轉(zhuǎn)子節(jié)2外周面纏繞無緯帶或粘接環(huán)氧樹脂保護層4，保護層4可保護轉(zhuǎn)子節(jié)2的表面不被腐蝕和污染，另外還可保證磁鋼 7與轉(zhuǎn)子鐵芯8之間的緊密結(jié)合，不會在工作或運輸過程中脫落。
權(quán)利要求1.一種自啟動低速永磁潛油電機轉(zhuǎn)子，主要包括若干個轉(zhuǎn)子節(jié)和扶正軸承，所述轉(zhuǎn)子節(jié)與所述扶正軸承間隔固定設(shè)置在電機軸上；其特征為所述轉(zhuǎn)子節(jié)包括磁鋼鑲嵌結(jié)構(gòu)、 磁鋼、轉(zhuǎn)子鐵芯和端環(huán)；所述轉(zhuǎn)子鐵芯固定設(shè)置在電機軸上，所述磁鋼鑲嵌結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子鐵芯的外弧面上，所述磁鋼鑲嵌在所述磁鋼鑲嵌結(jié)構(gòu)之間的磁鋼鑲嵌槽內(nèi)，相同槽中的磁鋼磁極相同，相鄰槽中的磁鋼磁極相反，按N-S-N-S......交叉周向分布在轉(zhuǎn)子鐵芯的外弧面上；所述轉(zhuǎn)子鐵芯的兩端固定設(shè)置有所述端環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述自啟動低速永磁潛油電機轉(zhuǎn)子，其特征為，所述端環(huán)和所述磁鋼鑲嵌結(jié)構(gòu)組成鼠籠結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述自啟動低速永磁潛油電機轉(zhuǎn)子，其特征為，在所述轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)弧面與電機軸之間設(shè)置有隔磁套，隔磁套與所述轉(zhuǎn)子鐵芯固定連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述自啟動低速永磁潛油電機轉(zhuǎn)子，其特征為，所述磁鋼截面為矩形或梯形，其外端面為弧面，其內(nèi)端面為平面或弧面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1中所述自啟動低速永磁潛油電機轉(zhuǎn)子，其特征為，所述電機轉(zhuǎn)子的表面設(shè)置有保護層，所述保護層為無緯帶或粘接環(huán)氧樹脂保護層。
6.根據(jù)權(quán)利要求2中所述自啟動低速永磁潛油電機轉(zhuǎn)子，其特征為，所述隔磁套的材料是不銹鋼或鎳合金或銅合金或鋁合金。
7.根據(jù)權(quán)利要求1中所述自啟動低速永磁潛油電機轉(zhuǎn)子，其特征為，所述轉(zhuǎn)子鐵芯的材料為碳鋼或電工鐵或鐵素體高導磁材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求1中所述自啟動低速永磁潛油電機轉(zhuǎn)子，其特征為，所述磁鋼鑲嵌結(jié)構(gòu)的材質(zhì)為銅。
9.根據(jù)權(quán)利要求1中所述自啟動低速永磁潛油電機轉(zhuǎn)子，其特征為，所述端環(huán)的材質(zhì)為銅。
10.根據(jù)權(quán)利要求1中所述自啟動低速永磁潛油電機轉(zhuǎn)子，其特征為，所述磁鋼鑲嵌槽沿轉(zhuǎn)子鐵芯的外弧面周向均勻分布，其數(shù)量為6對、7對、8對、9對、10對、11對或12對。
專利摘要一種自啟動低速永磁電機轉(zhuǎn)子，主要包括若干個轉(zhuǎn)子節(jié)和扶正軸承，所述轉(zhuǎn)子節(jié)與所述扶正軸承間隔固定設(shè)置在電機軸上；其特征為所述轉(zhuǎn)子節(jié)包括磁鋼鑲嵌結(jié)構(gòu)、磁鋼、轉(zhuǎn)子鐵芯和端環(huán)；所述轉(zhuǎn)子鐵芯固定設(shè)置在電機軸上，所述磁鋼鑲嵌結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子鐵芯的外弧面上，所述磁鋼鑲嵌在所述磁鋼鑲嵌結(jié)構(gòu)之間的磁鋼鑲嵌槽內(nèi)，相同槽中的磁鋼磁極相同，相鄰槽中的磁鋼磁極相反，按N-S-N-S......交叉周向分布在轉(zhuǎn)子鐵芯的外弧面上；所述轉(zhuǎn)子鐵芯的兩端固定設(shè)置有所述端環(huán)。
文檔編號H02K1/27GK202014144SQ20102066580
公開日2011年10月19日 申請日期2010年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月17日
發(fā)明者吳鳳悟, 王德成 申請人:萬奧普(北京)石油工程技術(shù)開發(fā)研究院有限公司, 大慶大豐油田科技有限公司