CN101969256B - 潜油直驱永磁同步电机 - Google Patents
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本发明公开了一种潜油直驱永磁同步电机，它含有外壳和至少两个永磁电机，每一所述永磁电机均含有定子和转子，所述定子的线槽中设置有线圈绕组，所述转子的圆柱形表面上均匀设置有永磁体，所有永磁电机均安装固定在所述外壳中，并且，所有所述永磁电机的相同一相线圈绕组串行连接在一起，相邻所述永磁电机的转子轴通过同轴连接器固定连接。所述外壳直径为Ф89～Ф150mm，长度为2～12m，所述永磁电机的转速为0～300转/分钟。本发明解决了多个电机同步的问题，且具有低转速，启动扭矩大的优点。本发明整体结构为细长状，放置在井下形成下驱动，与螺杆泵连接的时候无须抽油杆，无须机械减速装置，提高了系统效率，降低了能耗，节约了生产成本。
Description
一.技术领域：本发明涉及一种永磁电机，特别是涉及一种潜油直驱永磁同步电机。
二.背景技术：众所周知，电机是设备运行的基础，不过各种行业对电机的要求不尽相同，采油行业由于其行业的特殊性，对电机的要求有其特殊性，低速、大转矩以及启动扭矩大就是它的要求。
三.发明的内容：
本发明的目的：克服现有技术的不足，提供一种设计新颖独特、结构简单、低转速输出大扭矩且控制灵活可靠的潜油直驱永磁同步电机。
本发明的技术方案：一种潜油直驱永磁同步电机，含有外壳和至少两个永磁电机，每一所述永磁电机均含有定子和转子，所述定子的线槽中设置有线圈绕组，所述转子的圆柱形表面上均匀设置有永磁体，所有永磁电机均安装固定在所述外壳中，并且，所有所述永磁电机的相同一相线圈绕组串行连接在一起，相邻所述永磁电机的转子轴通过同轴连接器固定连接。
所述定子的线槽沿圆周均匀分布且成瓦状，所述永磁体为瓦状。所述定子的线槽为斜槽；所述定子的线槽数量为12～30个，所述永磁体的数量为8～22片。
所述外壳直径为Ф89～Ф150mm，长度为2～12m，所述永磁电机的转速为0～300转/分钟。
本发明的有益效果：
1.本发明多个永磁电机共用一个轴以解决多个电机同步问题，并且每个电机的相同一相线圈绕组都是串行连接，因而容易控制，实现同步运转，且具有低转速，启动扭矩大的优点。
2、本发明整体结构为细长状，放置在井下，形成下驱动，与螺杆泵连接时无须抽油杆，无须机械减速装置，提高了系统效率，降低了能耗，节约了生产成本。
3、本发明定子的线槽采用斜槽，能够减少电机的谐波磁场，从而降低电机的振动和噪声。
4.本发明系统效率高、功率因数高、节能，其效率特性曲线具有高而平的特点，在电机轻载时节能效果更为明显。
5.本发明具有结构简单，安装维修方便，工作安全可靠，性能优良的特点，其适用范围广，特别适用于油田螺杆泵，推广后具有良好的经济效益。
四.附图说明：
图1为潜油直驱永磁同步电机的结构示意图；
图2为潜油直驱永磁同步电机的使用状态图；
图3为图1中永磁电机的横截面结构示意图；
图4为潜油直驱永磁同步电机的扭矩、功率、速度曲线图。
五.具体实施方式：
实施例：参见图1-图4，图中，1-定子，2-线圈绕组，3-永磁体，4-转子，5-转子轴，6-同轴连接器，7-外壳，8-保护器，9-柔性轴，10-螺杆泵。
潜油直驱永磁同步电机含有外壳7和至少两个永磁电机，每一永磁电机均含有定子1和转子4，定子1的线槽中设置有线圈绕组2，转子4的圆柱形表面上均匀设置有永磁体3，所有永磁电机均安装固定在外壳7中，并且，所有永磁电机的相同一相线圈绕组2串行连接在一起，相邻永磁电机的转子轴5通过同轴连接器6固定连接。
定子1的线槽沿圆周均匀分布且成瓦状，永磁体3为瓦状，且为嵌入式设置，嵌入方式是径向排列或切向排列，两者均具有良好的动力特性。定子1的线槽为斜槽；定子1的线槽数量为12～30个，永磁体3的数量为8～22片。定子的线槽数量以及转子级对数根据实际功率及外型确定，不一一列举。
外壳7直径为Ф89～Ф150mm，长度为2～12m，永磁电机的转速为0～300转/分钟。
使用时，将外壳7与保护器8连接在一起，保护器8再与柔性轴9连接，柔性轴9最后与螺杆泵10连接，潜油直驱永磁同步电机放置在井下，形成下驱动，与螺杆泵连接的时候无须抽油杆，无须机械减速装置，提高了系统效率，降低了能耗，节约了生产成本。
由图4可以看出(图中，1代表功率曲线，2代表扭矩曲线)，永磁电机的转速在300转/分钟时，永磁电机的功率保持在额定功率23kw，扭矩为730Nm；永磁电机的启动扭矩为1070Nm是额定扭矩的1.5倍，并在0～300转/分钟的启动过程中，始终保持恒定。
Claims (4)
1.一种潜油直驱永磁同步电机，含有外壳和至少两个永磁电机，每一所述永磁电机均含有定子和转子，所述定子的线槽中设置有线圈绕组，所述转子的圆柱形表面上均匀设置有永磁体，其特征是：所有所述永磁电机均安装固定在所述外壳中，并且，所有所述永磁电机的相同一相线圈绕组串行连接在一起，相邻所述永磁电机的转子轴通过同轴连接器固定连接。
2.根据权利要求1所述的潜油直驱永磁同步电机，其特征是：所述定子的线槽沿圆周均匀分布且成瓦状，所述永磁体为瓦状。
3.根据权利要求2所述的潜油直驱永磁同步电机，其特征是：所述定子的线槽为斜槽；所述定子的线槽数量为12～30个，所述永磁体的数量为8～22片。
4.根据权利要求1或2或3所述的潜油直驱永磁同步电机，其特征是：所述外壳直径为Ф89～Ф150mm，长度为2～12m，所述永磁电机的转速为0～300转/分钟。
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Denomination of invention: Submersible direct drive permanent magnet synchronous motor Effective date of registration: 20220304 Granted publication date: 20120208 Pledgee: Xinxiang Sanxing Petroleum Technology Co.,Ltd. Pledgor: XINXIANG CITY XIAFENG ELECTRICAL APPLIANCES Co.,Ltd. Registration number: Y2022980002198 |
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