CN115208127A - 一种用于油田设备的永磁调速电动机 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种用于油田设备的永磁调速电动机。涉及永磁电机技术领域。电机本体的电机轴固定连接可调风扇总成。本发明具有如下有益效果：可调风扇总成可自动感知电机轴的温度变化，改变叶片的倾角，在电机轴温度升高时，可自动加大叶片的倾角，提高送风速度，提高散热效率，太阳能电池板储存太阳能，在气温低时，热电偶感知润滑室内的温度，在气温低时温控器开启电热带给润滑脂加温，降低电机的启动扭矩，避免电机因气温低润滑脂凝固造成的启动扭矩大、电机烧毁，太阳能电池板还可以防止太阳光直射电机本体造成的温升。
Description
技术领域：
本发明涉及永磁电机技术领域，具体地说是一种用于油田设备的永磁调速电动机。
背景技术：
永磁调速电机已成为新型高效节能电机的一个重要发展方向，在油田的泵、压缩机等使用的永磁调速电机很多是在防爆场所环境下使用的，需要制成封闭的防爆式结构，封闭的结构大多是利用风扇对电机进行冷却，目前使用的调速方法大多是利用变频器改变电流的频率来改变电机的转速，在转速低时，风扇的散热效果更差，电机的运行温度更高；
另外，在我国北方的油田尤其是海塔油田，冬季气温极低，在极低的温度时，永磁调速电机在开始启动运行时，轴承部位的润滑脂处于半凝固状态，电机的扭矩大，极端情况下可能造成电机烧毁，夏季日照丰富，阳光直接照射电机造成电机高温。
发明内容：
为了解决现有油田永磁调速电机低速时散热条件不佳、冬季启动困难的问题，本发明提供一种用于油田设备的永磁调速电动机。
本发明的技术方案是：一种用于油田设备的永磁调速电动机，包括电机本体，电机本体的电机轴固定连接可调风扇总成；
可调风扇总成包括轴套，轴套与电机轴间隙配合连接，轴套两侧各设有一个导热盘，轴套外侧通过铰链轴连接圆周均布的基座，铰链轴沿电机轴径向布置，在沿轴套圆周方向，铰链轴位于基座下侧，基座上侧延伸一个凸块，凸块固定连接螺旋状带倾角的叶片，两个导热盘压在基座两侧，外侧的导热盘在凸块上侧位置焊接有外双金属弹片，外双金属弹片里侧抵在凸块上，内侧的导热盘在凸块上侧位置焊接有内双金属弹片，内双金属弹片里侧抵在凸块上。
外双金属弹片和内双金属弹片均为U形结构，内双金属弹片的外层金属的热膨胀系数小于内层金属的热膨胀系数；外双金属弹片的外层金属的热膨胀系数大于内层金属的热膨胀系数。
在电机轴温度升高时，叶片与电机轴的倾角变大且不大于45°。
外双金属弹片和内双金属弹片朝向凸块一侧均设有一个半球体，凸块在接触外双金属弹片和内双金属弹片位置开有弧形凹槽。
两个导热盘分别伸入到轴套两侧的环槽内与电机轴过度配合连接，导热盘和轴套通过紧盯螺栓与电机轴连接。
电机本体上部固定连接有太阳能电池板，太阳能电池板水平布置覆盖整个电机本体，太阳能电池板有导线连接温控器，电机本体的轴承盖和端盖组成的润滑室内设有电热带和热电偶，电热带和热电偶均有导线连接温控器。
本发明具有如下有益效果：可调风扇总成可自动感知电机轴的温度变化，改变叶片的倾角，在电机轴温度升高时，可自动加大叶片的倾角，提高送风速度，提高散热效率，太阳能电池板储存太阳能，在气温低时，热电偶感知润滑室内的温度，在气温低时温控器开启电热带给润滑脂加温，降低电机的启动扭矩，避免电机因气温低润滑脂凝固造成的启动扭矩大、电机烧毁，太阳能电池板还可以防止太阳光直射电机本体造成的温升。
附图说明：
图1是本发明的结构示意图；
附图2是附图1的A处放大图；
附图3是附图1的B处放大图；
附图4是附图2的局部俯视图；
附图5是本发明中可调风扇总成的轴测图；
附图6是本发明中内、外双金属弹片的结构示意图。
图中1-电机轴，2-轴承盖，3-端盖，4-可调风扇总成，5-轴套，6-导热盘，7-基座，8-凸块，9-叶片，10-内双金属弹片，11-外双金属弹片，12-铰链轴，13-弧形凹槽，14-太阳能电池板，15-温控器，16-润滑室，17-热电偶，18-电热带，19-电机本体,20-半球体。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明作进一步说明：
由图1结合图2～6所示，一种用于油田设备的永磁调速电动机，包括电机本体19，电机本体19的电机轴1固定连接可调风扇总成4；
可调风扇总成4包括轴套5，轴套5与电机轴1间隙配合连接，轴套5两侧各设有一个导热盘6，轴套5外侧通过铰链轴12连接圆周均布的基座7，铰链轴12沿电机轴1径向布置，在沿轴套5圆周方向，铰链轴12位于基座7下侧，基座7上侧延伸一个凸块8，凸块8固定连接螺旋状带倾角的叶片9，两个导热盘6压在基座7两侧，基座7可以围绕铰链轴12旋转但径向被固定，外侧的导热盘6在凸块8上侧位置焊接有外双金属弹片11，外双金属弹片11里侧抵在凸块8上，内侧的导热盘6在凸块8上侧位置焊接有内双金属弹片10，内双金属弹片10里侧抵在凸块8上。
外双金属弹片11和内双金属弹片10均为U形结构，内双金属弹片10的外层金属的热膨胀系数小于内层金属的热膨胀系数；外双金属弹片11的外层金属的热膨胀系数大于内层金属的热膨胀系数。
在电机轴1温度升高时，导热盘6将热量传递给外双金属弹片11和内双金属弹片10，外双金属弹片11收缩，内双金属弹片10张开，推动凸块8沿铰链轴12向外旋转，叶片9与电机轴1的倾角变大，倾角变大的叶片9提高了送风速度，提高散热效率。
可调风扇总成4可自动感知电机轴1的温度变化，改变叶片9的倾角，在电机轴1温度升高时，可自动加大叶片9的倾角，提高送风速度，提高散热效率。
外双金属弹片11和内双金属弹片10朝向凸块8一侧均设有一个半球体20，凸块8在接触外双金属弹片11和内双金属弹片10位置开有弧形凹槽13。
两个导热盘6分别伸入到轴套5两侧的环槽内与电机轴1过度配合连接，导热盘6和轴套5通过紧盯螺栓与电机轴1连接。
电机本体19上部固定连接有太阳能电池板14，太阳能电池板14水平布置覆盖整个电机本体19，太阳能电池板14有导线连接温控器15，电机本体19的轴承盖2和端盖3组成的润滑室16内设有电热带18和热电偶17，电热带18和热电偶17均有导线连接温控器15。
太阳能电池板14储存太阳能，在气温低时，热电偶17感知润滑室16内的温度，在气温低时温控器15开启电热带18给润滑脂加温，降低电机的启动扭矩，避免电机因气温低润滑脂凝固造成的启动扭矩大、电机烧毁，太阳能电池板14还可以防止太阳光直射电机本体19造成的温升。
Claims (6)
1.一种用于油田设备的永磁调速电动机，包括电机本体(19)，其特征在于：电机本体(19)的电机轴(1)固定连接可调风扇总成(4)；
可调风扇总成(4)包括轴套(5)，轴套(5)与电机轴(1)间隙配合连接，轴套(5)两侧各设有一个导热盘(6)，轴套(5)外侧通过铰链轴(12)连接圆周均布的基座(7)，铰链轴(12)沿电机轴(1)径向布置，在沿轴套(5)圆周方向，铰链轴(12)位于基座(7)下侧，基座(7)上侧延伸一个凸块(8)，凸块(8)固定连接螺旋状带倾角的叶片(9)，两个导热盘(6)压在基座(7)两侧，外侧的导热盘(6)在凸块(8)上侧位置焊接有外双金属弹片(11)，外双金属弹片(11)里侧抵在凸块(8)上，内侧的导热盘(6)在凸块(8)上侧位置焊接有内双金属弹片(10)，内双金属弹片(10)里侧抵在凸块(8)上。
2.根据权利要求1所述的一种用于油田设备的永磁调速电动机，其特征在于：外双金属弹片(11)和内双金属弹片(10)均为U形结构，内双金属弹片(10)的外层金属的热膨胀系数小于内层金属的热膨胀系数；外双金属弹片(11)的外层金属的热膨胀系数大于内层金属的热膨胀系数。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于油田设备的永磁调速电动机，其特征在于：在电机轴(1)温度升高时，叶片(9)与电机轴(1)的倾角变大且不大于45°。
4.根据权利要求1所述的一种用于油田设备的永磁调速电动机，其特征在于：外双金属弹片(11)和内双金属弹片(10)朝向凸块(8)一侧均设有一个半球体(20)，凸块(8)在接触外双金属弹片(11)和内双金属弹片(10)位置开有弧形凹槽(13)。
5.根据权利要求1所述的一种用于油田设备的永磁调速电动机，其特征在于：两个导热盘(6)分别伸入到轴套(5)两侧的环槽内与电机轴(1)过度配合连接，导热盘(6)和轴套(5)通过紧盯螺栓与电机轴(1)连接。
6.根据权利要求1所述的一种用于油田设备的永磁调速电动机，其特征在于：电机本体(19)上部固定连接有太阳能电池板(14)，太阳能电池板(14)水平布置覆盖整个电机本体(19)，太阳能电池板(14)有导线连接温控器(15)，电机本体(19)的轴承盖(2)和端盖(3)组成的润滑室(16)内设有电热带(18)和热电偶(17)，电热带(18)和热电偶(17)均有导线连接温控器(15)。
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