JPH07194053A - 永久磁石形回転電機 - Google Patents
永久磁石形回転電機Info
- Publication number
- JPH07194053A JPH07194053A JP5027217A JP2721793A JPH07194053A JP H07194053 A JPH07194053 A JP H07194053A JP 5027217 A JP5027217 A JP 5027217A JP 2721793 A JP2721793 A JP 2721793A JP H07194053 A JPH07194053 A JP H07194053A
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- Japan
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- permanent magnet
- vibration
- rotor
- bearing
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 掘削時の振動や衝撃の伝播による発電機１の
損傷がない永久磁石形回転電機を得ることを目的とす
る。 【構成】 ベアリングサポート５に振動衝撃吸収材２０
を装着し、回転子８、及び軸受６に伝播してくる振動や
衝撃を吸収することにより回転子８と固定子積層コア３
との接触を防ぎ、また安定した回転子を維持する。
損傷がない永久磁石形回転電機を得ることを目的とす
る。 【構成】 ベアリングサポート５に振動衝撃吸収材２０
を装着し、回転子８、及び軸受６に伝播してくる振動や
衝撃を吸収することにより回転子８と固定子積層コア３
との接触を防ぎ、また安定した回転子を維持する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば石油掘削装置
のドリルパイプ内に収納される発電機に関し、特に、回
転子に永久磁石からなる磁極を有した永久磁石形回転電
機に関するものである。
のドリルパイプ内に収納される発電機に関し、特に、回
転子に永久磁石からなる磁極を有した永久磁石形回転電
機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】石油掘削装置のドリルパイプにあって
は、下端にボーリング用切刃が接続されている。そし
て、切刃の近くには地層の状態等を検出するセンサを取
付けており、センサからの各種情報を地上へ伝送するよ
うにしている。従って、切刃近くのドリルパイプには、
このセンサ及び電子機器に給電する発電機が収納され
る。図３は従来のこの種の発電機に適用される永久磁石
形発電機を示す縦断面図である。図において、１は発電
機（永久磁石形回転電機）、２はこの発電機のフレー
ム、３はこのフレームに固定される固定子積層コア、４
はこの固定子積層コアに形成されたスロット（図示せ
ず）に挿入される電機子コイル、５はベアリングサポー
ト（軸受支持固定部材）、６はこのベアリングサポート
により支持固定されるベアリング（軸受）、７は封入
油、８は永久磁石からなる磁極を有した回転子で、上記
ベアリングにより支承される。９は軸シール、１０は均
圧ベローズである。従来の発電機は以上のように構成さ
れ、坑底の高圧力下において、均圧ベローズ１０および
封入油７の作用により、圧力バランスが保持されてい
る。また、回転子８にはボーリング泥水（マッド）で駆
動されるタービンが装着され、該タービンにより回転子
８を駆動させることにより電力を得ることができる。
は、下端にボーリング用切刃が接続されている。そし
て、切刃の近くには地層の状態等を検出するセンサを取
付けており、センサからの各種情報を地上へ伝送するよ
うにしている。従って、切刃近くのドリルパイプには、
このセンサ及び電子機器に給電する発電機が収納され
る。図３は従来のこの種の発電機に適用される永久磁石
形発電機を示す縦断面図である。図において、１は発電
機（永久磁石形回転電機）、２はこの発電機のフレー
ム、３はこのフレームに固定される固定子積層コア、４
はこの固定子積層コアに形成されたスロット（図示せ
ず）に挿入される電機子コイル、５はベアリングサポー
ト（軸受支持固定部材）、６はこのベアリングサポート
により支持固定されるベアリング（軸受）、７は封入
油、８は永久磁石からなる磁極を有した回転子で、上記
ベアリングにより支承される。９は軸シール、１０は均
圧ベローズである。従来の発電機は以上のように構成さ
れ、坑底の高圧力下において、均圧ベローズ１０および
封入油７の作用により、圧力バランスが保持されてい
る。また、回転子８にはボーリング泥水（マッド）で駆
動されるタービンが装着され、該タービンにより回転子
８を駆動させることにより電力を得ることができる。
【０００３】ここで、この発電機１を石油、天然ガスな
どの井戸を掘削するボーリング装置に適用する場合につ
いて説明をすすめる。図４にボーリング装置用タービン
発電装置を示す。この発電装置は、例えば特願平２−１
２７７２２号公報に示されている。図において、１は図
３に示した発電機、１１はタービン静翼、１２はタービ
ン動翼であり、発電機の回転子８に連結されている。１
３は坑底機器収納管、１４は発電機１により発電した電
力の供給を受ける電子機器である。また１５は地上のポ
ンプ（図示せず）から送られるボーリング泥水（マッ
ド）を通すタービン流路である。さらに１６は収納管の
締結ねじであり、坑底機器収納管１３を上部接続管１７
に結合する。１８はタービン静翼ボス、１９はタービン
動翼ボスである。
どの井戸を掘削するボーリング装置に適用する場合につ
いて説明をすすめる。図４にボーリング装置用タービン
発電装置を示す。この発電装置は、例えば特願平２−１
２７７２２号公報に示されている。図において、１は図
３に示した発電機、１１はタービン静翼、１２はタービ
ン動翼であり、発電機の回転子８に連結されている。１
３は坑底機器収納管、１４は発電機１により発電した電
力の供給を受ける電子機器である。また１５は地上のポ
ンプ（図示せず）から送られるボーリング泥水（マッ
ド）を通すタービン流路である。さらに１６は収納管の
締結ねじであり、坑底機器収納管１３を上部接続管１７
に結合する。１８はタービン静翼ボス、１９はタービン
動翼ボスである。
【０００４】ボーリング装置において、坑底機器収納管
１３と上部接続管１７はドリルパイプともいわれ、坑底
機器収納管１３の下端にボーリング用切刃（ビット）が
付けられ、上部接続管１７の上端は地上において回転駆
動装置に接続され、ドリルパイプ（坑底機器収納管１３
と上部接続管１７を総称してドリルパイプと称す。）１
３と１７が一体となって低速回転し切刃で地層を掘削し
ながら堀り進んでゆく。ドリルパイプ１７は深さを増す
ごとに同様な管が接続され、全長が長くなる。掘削時は
堀屑を地上へ運び出すためのボーリング泥水（マッド）
がドリルパイプ１３，１７内を矢印Ｃのように地上から
下方に送られる。ボーリングの際は、地層の状態、その
他の坑底の状況を地上で知りたいので、切刃の近くに検
出センサを設け、センサからの信号を地上の受信装置へ
伝送するように構成されており、その情報によって掘削
の制御が行われる。本発明に係る装置はこの情報を信号
伝送するための電子機器等に電力を供給するためのもの
で、電子機器１４には検出センサや信号を伝送するため
の変換装置や送信装置等が設けられている。
１３と上部接続管１７はドリルパイプともいわれ、坑底
機器収納管１３の下端にボーリング用切刃（ビット）が
付けられ、上部接続管１７の上端は地上において回転駆
動装置に接続され、ドリルパイプ（坑底機器収納管１３
と上部接続管１７を総称してドリルパイプと称す。）１
３と１７が一体となって低速回転し切刃で地層を掘削し
ながら堀り進んでゆく。ドリルパイプ１７は深さを増す
ごとに同様な管が接続され、全長が長くなる。掘削時は
堀屑を地上へ運び出すためのボーリング泥水（マッド）
がドリルパイプ１３，１７内を矢印Ｃのように地上から
下方に送られる。ボーリングの際は、地層の状態、その
他の坑底の状況を地上で知りたいので、切刃の近くに検
出センサを設け、センサからの信号を地上の受信装置へ
伝送するように構成されており、その情報によって掘削
の制御が行われる。本発明に係る装置はこの情報を信号
伝送するための電子機器等に電力を供給するためのもの
で、電子機器１４には検出センサや信号を伝送するため
の変換装置や送信装置等が設けられている。
【０００５】次に動作について説明する。ボーリング泥
水は地上からポンプによってドリルパイプ１３，１７の
中を下方（矢印Ｃ）へ流れ、タービン静翼１１によって
旋回流となったのち、タービン動翼１２に対して回転力
を発生させ、これに直結された発電機１を駆動して電力
を得、電子機器１４を作動させる。
水は地上からポンプによってドリルパイプ１３，１７の
中を下方（矢印Ｃ）へ流れ、タービン静翼１１によって
旋回流となったのち、タービン動翼１２に対して回転力
を発生させ、これに直結された発電機１を駆動して電力
を得、電子機器１４を作動させる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の永久磁石形回転
電機は以上のように構成され、坑底機器収納管１３に収
納された状態で運転されるため、掘削中の激しい振動
や、衝撃が発電機１に伝播する。又、掘削深度が深くな
ると、ドリルパイプ１３，１７が湾曲する。しかるに発
電機１は、その特性上、電気的空隙Ａを小さくしておく
必要があり、上記振動、衝撃、あるいは湾曲が生じたり
すると、固定子積層コア３と回転子８とが接触すること
がある。即ち、固定子積層コア３と回転子８とは、夫々
固有の振動周波数を有し、個々の周期、振幅で振動して
いるので、夫々の振動位相が反転していたりすると、激
しく両者が接触することになる。特に、回転子８の磁極
が永久磁石で構成されているため、通常の回転子に比べ
て、接触時はある距離まで近づいた時に磁気吸引力が働
いて衝撃的に接触することになるなどの問題点があっ
た。
電機は以上のように構成され、坑底機器収納管１３に収
納された状態で運転されるため、掘削中の激しい振動
や、衝撃が発電機１に伝播する。又、掘削深度が深くな
ると、ドリルパイプ１３，１７が湾曲する。しかるに発
電機１は、その特性上、電気的空隙Ａを小さくしておく
必要があり、上記振動、衝撃、あるいは湾曲が生じたり
すると、固定子積層コア３と回転子８とが接触すること
がある。即ち、固定子積層コア３と回転子８とは、夫々
固有の振動周波数を有し、個々の周期、振幅で振動して
いるので、夫々の振動位相が反転していたりすると、激
しく両者が接触することになる。特に、回転子８の磁極
が永久磁石で構成されているため、通常の回転子に比べ
て、接触時はある距離まで近づいた時に磁気吸引力が働
いて衝撃的に接触することになるなどの問題点があっ
た。
【０００７】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、振動や衝撃の伝播による機器の
損傷がない永久磁石形回転電機を得ることを目的とす
る。
ためになされたもので、振動や衝撃の伝播による機器の
損傷がない永久磁石形回転電機を得ることを目的とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明に係る永久磁石
形回転電機は、軸受と該軸受を支持固定する部材との間
に振動衝撃吸収材を挿入したものである。
形回転電機は、軸受と該軸受を支持固定する部材との間
に振動衝撃吸収材を挿入したものである。
【０００９】
【作用】この発明における永久磁石形回転電機は、振動
衝撃吸収材により、回転子に伝播してくる振動や衝撃を
吸収し、固定子積層コアとの接触を防ぎ、また軸受への
振動や衝撃の伝播を防止して安定した回転を維持する。
衝撃吸収材により、回転子に伝播してくる振動や衝撃を
吸収し、固定子積層コアとの接触を防ぎ、また軸受への
振動や衝撃の伝播を防止して安定した回転を維持する。
【００１０】
実施例１．以下、この発明の一実施例を図について説明
する。なお、図３で示した従来装置と同一の構成部分に
は同一符号を付して、その重複する説明は省略する。図
１はこの発明の一実施例による永久磁石形発電機を示す
縦断面図であり、図２は図１の軸受部の拡大図である。
図において、２０は振動吸収部としての振動衝撃吸収材
であり、回転子８を支承するベアリング（軸受）６と、
このベアリング６を支持固定するベアリングサポート
（軸受支持固定部材）５との間に円筒形で装着されてい
る。また、振動衝撃吸収材２０の材質は樹脂などの吸収
材として適当なものを使用する。
する。なお、図３で示した従来装置と同一の構成部分に
は同一符号を付して、その重複する説明は省略する。図
１はこの発明の一実施例による永久磁石形発電機を示す
縦断面図であり、図２は図１の軸受部の拡大図である。
図において、２０は振動吸収部としての振動衝撃吸収材
であり、回転子８を支承するベアリング（軸受）６と、
このベアリング６を支持固定するベアリングサポート
（軸受支持固定部材）５との間に円筒形で装着されてい
る。また、振動衝撃吸収材２０の材質は樹脂などの吸収
材として適当なものを使用する。
【００１１】このように構成された永久磁石形発電機に
おいては、ベアリングサポート５に装着された振動衝撃
吸収材２０により、伝播してくる振動、衝撃などを吸収
することができ、軸受６への伝播を防ぎ発電機１を安定
に運転することができる。
おいては、ベアリングサポート５に装着された振動衝撃
吸収材２０により、伝播してくる振動、衝撃などを吸収
することができ、軸受６への伝播を防ぎ発電機１を安定
に運転することができる。
【００１２】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば永久磁
石形回転電機の軸受と軸受を支持固定する部材との間に
振動衝撃吸収部を設けた構成としたので、振動、衝撃の
伝播を吸収して回転子の振動を抑制できるので、固定子
積層コアとの接触が防止でき、また、軸受への振動、衝
撃の伝播も防止しているので、安定した回転を維持する
ことのできる永久磁石形回転電機が得られる効果があ
る。
石形回転電機の軸受と軸受を支持固定する部材との間に
振動衝撃吸収部を設けた構成としたので、振動、衝撃の
伝播を吸収して回転子の振動を抑制できるので、固定子
積層コアとの接触が防止でき、また、軸受への振動、衝
撃の伝播も防止しているので、安定した回転を維持する
ことのできる永久磁石形回転電機が得られる効果があ
る。
【図１】この発明の一実施例による永久磁石形発電機を
示す縦断面図である。
示す縦断面図である。
【図２】図１の軸受部の拡大図である。
【図３】従来の永久磁石形発電機を示す縦断面図であ
る。
る。
【図４】ボーリング装置用タービン発電装置を示す断面
図である。
図である。
１ 発電機（永久磁石形回転電機） ５ ベアリングサポート（軸受部） ６ ベアリング（軸受部） ８ 回転子 ２０ 振動衝撃吸収材（振動吸収部）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｅ２１Ｂ 47/18
Claims (1)
- 【請求項１】 回転子に永久磁石からなる磁極を有した
永久磁石形回転電機において、上記回転子を支承する軸
受と該軸受を支持固定する部材との間に振動衝撃吸収材
を挿入したことを特徴とする永久磁石形回転電機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5027217A JPH07194053A (ja) | 1993-01-25 | 1993-01-25 | 永久磁石形回転電機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5027217A JPH07194053A (ja) | 1993-01-25 | 1993-01-25 | 永久磁石形回転電機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07194053A true JPH07194053A (ja) | 1995-07-28 |
Family
ID=12214940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5027217A Pending JPH07194053A (ja) | 1993-01-25 | 1993-01-25 | 永久磁石形回転電機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07194053A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016039748A1 (en) * | 2014-09-11 | 2016-03-17 | Halliburton Energy Services, Inc. | Electricity generation within a downhole drilling motor |
| JP2020153278A (ja) * | 2019-03-19 | 2020-09-24 | ミネベアミツミ株式会社 | 遠心ファン |
| RU2785073C1 (ru) * | 2022-09-29 | 2022-12-02 | Общество с ограниченной ответственностью "Геопласт Телеком" | Турбогенератор для питания скважинной аппаратуры |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6251944B2 (ja) * | 1983-11-08 | 1987-11-02 | Japan Synthetic Rubber Co Ltd | |
| JPH0217971B2 (ja) * | 1981-09-24 | 1990-04-24 | Nippon Electric Co | |
| JPH0361160A (ja) * | 1989-07-27 | 1991-03-15 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 車両駆動装置 |
| JPH0487547A (ja) * | 1990-07-25 | 1992-03-19 | Matsushita Electric Works Ltd | 送風用無刷子電動機 |
-
1993
- 1993-01-25 JP JP5027217A patent/JPH07194053A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0217971B2 (ja) * | 1981-09-24 | 1990-04-24 | Nippon Electric Co | |
| JPS6251944B2 (ja) * | 1983-11-08 | 1987-11-02 | Japan Synthetic Rubber Co Ltd | |
| JPH0361160A (ja) * | 1989-07-27 | 1991-03-15 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 車両駆動装置 |
| JPH0487547A (ja) * | 1990-07-25 | 1992-03-19 | Matsushita Electric Works Ltd | 送風用無刷子電動機 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016039748A1 (en) * | 2014-09-11 | 2016-03-17 | Halliburton Energy Services, Inc. | Electricity generation within a downhole drilling motor |
| GB2542071A (en) * | 2014-09-11 | 2017-03-08 | Halliburton Energy Services Inc | Electricity generation within a downhole drilling motor |
| US10110091B2 (en) | 2014-09-11 | 2018-10-23 | Halliburton Energy Services, Inc. | Electricity generation within a downhole drilling motor |
| US10250103B2 (en) | 2014-09-11 | 2019-04-02 | Halliburton Energy Services, Inc. | Electricity generation within a downhole drilling motor |
| GB2542071B (en) * | 2014-09-11 | 2021-02-24 | Halliburton Energy Services Inc | Electricity generation within a downhole drilling motor |
| JP2020153278A (ja) * | 2019-03-19 | 2020-09-24 | ミネベアミツミ株式会社 | 遠心ファン |
| RU2785073C1 (ru) * | 2022-09-29 | 2022-12-02 | Общество с ограниченной ответственностью "Геопласт Телеком" | Турбогенератор для питания скважинной аппаратуры |
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