RU2516472C2 - Borehole motor - Google Patents

Borehole motor Download PDF

Info

Publication number
RU2516472C2
RU2516472C2 RU2011104523/07A RU2011104523A RU2516472C2 RU 2516472 C2 RU2516472 C2 RU 2516472C2 RU 2011104523/07 A RU2011104523/07 A RU 2011104523/07A RU 2011104523 A RU2011104523 A RU 2011104523A RU 2516472 C2 RU2516472 C2 RU 2516472C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
grooves
stator
rotor
moment
submersible
Prior art date
Application number
RU2011104523/07A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011104523A (en
Inventor
Анатолий Михайлович Санталов
Ольга Николаевна Хоцянова
Иван Дмитриевич Хоцянов
Original Assignee
Закрытое Акционерное Общество "Новомет-Пермь"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое Акционерное Общество "Новомет-Пермь" filed Critical Закрытое Акционерное Общество "Новомет-Пермь"
Priority to RU2011104523/07A priority Critical patent/RU2516472C2/en
Publication of RU2011104523A publication Critical patent/RU2011104523A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2516472C2 publication Critical patent/RU2516472C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: invention relates to electrical engineering and machine building, particularly, to borehole motors to lift bed fluid. Proposed borehole motor comprises stator with toothed magnetic core accommodating the rotor. Stator teeth internal surface has grooves regularly arranged in circle in axial direction, the number making three, or being multiple of three.
EFFECT: lower reactionary torque, hence, vibration, better starting properties.
2 cl, 8 dwg, 2 tbl

Description

Изобретение относится к области электротехники и машиностроения, в частности к погружным электродвигателям для подъема пластовой жидкости.The invention relates to the field of electrical engineering and mechanical engineering, in particular to submersible motors for lifting formation fluid.

Известен погружной электродвигатель, содержащий статор с зубчатым магнитопроводом, на внутренней поверхности которого выполнены в аксиальном направлении пазы, и размещенный внутри него ротор (авторское свидетельство СССР №255397, Н02К 5/12, опубл. 31.03.1970).Known submersible electric motor containing a stator with a toothed magnetic circuit, on the inner surface of which grooves are made in the axial direction, and a rotor placed inside it (USSR author's certificate No. 255397, Н02К 5/12, publ. March 31, 1970).

Недостатком данной конструкции является повышенный реактивный момент, обусловленный наличием в расточке двигателя двух диаметрально расположенных пазов, которые служат для фиксации подшипников.The disadvantage of this design is the increased reactive moment due to the presence in the engine bore of two diametrically spaced grooves that serve to fix the bearings.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному является погружной электродвигатель, содержащий статор с зубчатым магнитопроводом, на внутренней поверхности которого выполнены в аксиальном направлении один или два паза, и размещенный внутри него ротор (патент RU 2192700 C1, H02K 5/16, F04D 13/08, опубл. 10.11.2002).The closest in technical essence to the claimed one is a submersible electric motor containing a stator with a toothed magnetic circuit, on the inner surface of which one or two grooves are made in the axial direction, and a rotor placed inside it (patent RU 2192700 C1, H02K 5/16, F04D 13/08 , published on November 10, 2002).

Известный двигатель имеет повышенный реактивный момент, обусловленный тем, что при вращении магнитного поля, из-за неравномерной магнитной проводимости зазора, возникают пульсации магнитного потока. Реактивный момент приводит к увеличению амплитуды вибрации и ухудшает надежность пуска.The known engine has an increased reactive moment, due to the fact that during the rotation of the magnetic field, due to the uneven magnetic conductivity of the gap, pulsations of the magnetic flux occur. The reactive moment leads to an increase in the amplitude of vibration and impairs the reliability of the start-up.

В погружных двигателях с возбуждением от постоянных магнитов влияние реактивного момента проявляется сильнее, чем в асинхронных электродвигателях. Для снижения реактивного момента в асинхронных электродвигателях применяют угловое смещение пакетов ротора на половину зубцового деления статора, а в электродвигателях с возбуждением от постоянных магнитов - дополнительно угловое смещение магнитов в пакете. Однако реактивный момент этими техническими решениями не устраняется в должной мере.In submersible motors with permanent magnet excitation, the influence of the reactive moment is more pronounced than in asynchronous electric motors. To reduce the reactive moment in asynchronous electric motors, the angular displacement of the rotor packages by half of the tooth division of the stator is used, and in electric motors with excitation from permanent magnets, the angular displacement of the magnets in the package is also used. However, the reactive moment of these technical solutions is not properly eliminated.

Задачей настоящего изобретения является снижение вибрации и улучшение пусковых свойств погружных двигателей за счет уменьшения реактивного момента.The objective of the present invention is to reduce vibration and improve the starting properties of submersible engines by reducing reactive torque.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в погружном электродвигателе, содержащем статор с зубчатым магнитопроводом, на внутренней поверхности которого выполнены в аксиальном направлении пазы, и размещенный внутри него ротор, на внутренней поверхности статора выполнено три либо кратное трем число пазов, равномерно расположенных по окружности внутренней поверхности статора.The specified technical result is achieved due to the fact that in the submersible electric motor containing a stator with a toothed magnetic circuit, on the inner surface of which grooves are made in the axial direction, and a rotor located inside it, three or a multiple of three number of grooves evenly spaced along the stator are made the circumference of the inner surface of the stator.

Кроме того, в частном случае реализации, в погружном двигателе с возбуждением от постоянных магнитов ротор выполнен со смещением магнитов пакета.In addition, in the particular case of implementation, in the submersible motor with excitation from permanent magnets, the rotor is made with the offset of the magnets of the package.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен разрез предлагаемого погружного электродвигателя с тремя пазами; на фиг.2 - разрез погружного электродвигателя с 12 пазами; на фиг.3 - пакет ротора с постоянными магнитами; на фиг.4 - пакет ротора, выполненный со смещением магнитов пакета; на фиг.5 - график зависимости удельного (на единицу длины активной части электродвигателя) реактивного момента от углового положения ротора при числе пазов 1, 2 и 3 на внутренней поверхности статора; на фиг.6 - график зависимости удельного реактивного момента от углового положения ротора при числе пазов 2, 6 и 12 на внутренней поверхности статора; на фиг.7 - график зависимости удельного реактивного момента от углового положения ротора при числе пазов 1, 2 и 3 на внутренней поверхности статора для двигателя, ротор которого выполнен со смещением магнитов пакета; на фиг.8 - график зависимости удельного реактивного момента от углового положения ротора при числе пазов 2, 6 и 12 на внутренней поверхности статора для двигателя, пакеты магнитов ротора которого выполнены со смещением.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a section of the proposed submersible electric motor with three grooves; figure 2 is a section of a submersible motor with 12 grooves; figure 3 - package of the rotor with permanent magnets; figure 4 - package of the rotor made with the offset of the magnets of the package; figure 5 is a graph of the specific (per unit length of the active part of the electric motor) reactive moment from the angular position of the rotor with the number of grooves 1, 2 and 3 on the inner surface of the stator; figure 6 is a graph of the specific reactive moment on the angular position of the rotor with the number of grooves 2, 6 and 12 on the inner surface of the stator; Fig.7 is a graph of the specific reactive moment on the angular position of the rotor with the number of grooves 1, 2 and 3 on the inner surface of the stator for the motor, the rotor of which is made with the displacement of the magnets of the package; on Fig is a graph of the specific reactive moment on the angular position of the rotor with the number of grooves 2, 6 and 12 on the inner surface of the stator for the motor, the rotor magnet packages of which are made with an offset.

Погружной электродвигатель содержит статор 2 и ротор 3. На внутренней поверхности статора 2 имеются пазы 1, равномерно расположенные на его окружности (фиг.1, 2). Пазы 1, выполненные в аксиальном направлении, предназначены для предохранения внешнего кольца подшипника от поворота и используются при сборке пакета статора. Число пазов равно или кратно трем. В зависимости от количества пазов меняется максимальная величина реактивного момента.Submersible electric motor contains a stator 2 and a rotor 3. On the inner surface of the stator 2 there are grooves 1, evenly spaced on its circumference (figure 1, 2). The grooves 1, made in the axial direction, are designed to protect the outer ring of the bearing from rotation and are used when assembling the stator package. The number of grooves is equal to or a multiple of three. Depending on the number of grooves, the maximum value of the reactive moment changes.

Конструкции подшипников скольжения, применяемые в погружных асинхронных двигателях и двигателях с возбуждением от постоянных магнитов, аналогичны.The designs of plain bearings used in submersible induction motors and permanent magnet excitation motors are similar.

В двигателях с возбуждением от постоянных магнитов (фиг.3) половина магнитов 4 пакета смещена на половину зубцового деления статора (фиг.4).In engines with excitation from permanent magnets (figure 3), half of the magnets 4 of the package is shifted by half the tooth division of the stator (figure 4).

Предложенное техническое решение позволяет при минимальном изменении конструкции резко уменьшить реактивный момент.The proposed technical solution allows for a minimal change in design to sharply reduce the reactive moment.

Таблица 1Table 1 Число пазовNumber of grooves Полезный момент, Нм/мUseful moment, Nm / m Реактивный момент без смещения полюсов, Нм/мReactive moment without pole shift, Nm / m Реактивный момент со смещением полюсов, Нм/мReactive moment with pole shift, Nm / m 1one 156.4156.4 1.531.53 1.111.11 22 156.2156.2 3.023.02 1.931.93 33 156.1156.1 0.960.96 0.320.32 66 155.6155.6 1.021.02 0.450.45 1212 154.7154.7 1.171.17 0.900.90

В таблице 1 приведены расчетные типовые соотношения полезного и реактивного моментов при равных токах в обмотке якоря для разного числа пазов на внутренней поверхности статора (фиг.1, 2) для различных конструкций ротора (фиг.3 и 4). Из таблицы 1 и графиков на фиг.5, 6, 7, 8 следует, что в двигателе с числом пазов до 3N, где N=1, 2, 3…, на внутренней поверхности статора величина реактивного момента снижается. Но с увеличением числа пазов снижается и величина полезного момента, что объясняется увеличением эквивалентного магнитного зазора. Оптимальный, с точки зрения соотношения величин реактивного и полезного моментов, результат достигается при трех пазах на внутренней поверхности статора.Table 1 shows the estimated typical ratio of useful and reactive moments at equal currents in the armature winding for a different number of grooves on the inner surface of the stator (Figs. 1, 2) for various rotor designs (Figs. 3 and 4). From table 1 and the graphs in figure 5, 6, 7, 8 it follows that in an engine with the number of grooves up to 3N, where N = 1, 2, 3 ..., on the inner surface of the stator, the magnitude of the reactive moment decreases. But with an increase in the number of grooves, the value of the useful moment decreases, which is explained by an increase in the equivalent magnetic gap. Optimal, in terms of the ratio of reactive and useful moments, the result is achieved with three grooves on the inner surface of the stator.

В таблице 2 приведены расчетные типовые соотношения в процентах полезного и реактивного моментов при равных токах в обмотке якоря для разного числа пазов на внутренней поверхности статора, для электродвигателя с 7 парами полюсов на роторе, выполненном без смещения магнитов пакета. В качестве исходной для сравнения выбрана конструкция с двумя диаметрально расположенными пазами на внутренней поверхности статора и 7 парами полюсов на роторе. Как и в предыдущем случае, оптимальный результат достигается при трех пазах на внутренней поверхности статора.Table 2 shows the estimated typical ratios in percent of useful and reactive moments at equal currents in the armature winding for a different number of grooves on the inner surface of the stator, for an electric motor with 7 pairs of poles on the rotor, made without biasing the magnets of the package. As a starting point for comparison, a design with two diametrically located grooves on the inner surface of the stator and 7 pairs of poles on the rotor was chosen. As in the previous case, the optimal result is achieved with three grooves on the inner surface of the stator.

Таблица 2table 2 Число пазовNumber of grooves Полезный момент в % от момента прототипаUseful moment in% of the prototype moment Реактивный момент в % от полезного моментаReactive moment in% of useful moment 1one 100.8100.8 8.028.02 22 100.0100.0 15.1111/15 33 99.299.2 2.802.80 66 97.697.6 4.494.49 1212 92.692.6 0.700.70

Таким образом, предлагаемая конструкция обеспечивает уменьшение реактивного момента, что способствует снижению вибрации и улучшению пусковых свойств погружных двигателей.Thus, the proposed design provides a reduction in reactive moment, which helps to reduce vibration and improve the starting properties of submersible engines.

Claims (2)

1. Погружной электродвигатель, содержащий статор с зубчатым магнитопроводом, на внутренней поверхности которого выполнены в аксиальном направлении пазы, и размещенный внутри него ротор, отличающийся тем, что на внутренней поверхности статора выполнено три либо кратное трем число пазов, равномерно расположенных по окружности.1. Submersible electric motor containing a stator with a toothed magnetic circuit, on the inner surface of which grooves are made in the axial direction, and a rotor located inside it, characterized in that on the inner surface of the stator there are three or three times three number of grooves evenly spaced around the circumference. 2. Погружной двигатель по п.1, отличающийся тем, что ротор выполнен с пакетами постоянных магнитов, расположенных со смещением по окружности. 2. Submersible motor according to claim 1, characterized in that the rotor is made with packages of permanent magnets located with an offset around the circumference.
RU2011104523/07A 2011-02-08 2011-02-08 Borehole motor RU2516472C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011104523/07A RU2516472C2 (en) 2011-02-08 2011-02-08 Borehole motor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011104523/07A RU2516472C2 (en) 2011-02-08 2011-02-08 Borehole motor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011104523A RU2011104523A (en) 2012-08-20
RU2516472C2 true RU2516472C2 (en) 2014-05-20

Family

ID=46936109

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011104523/07A RU2516472C2 (en) 2011-02-08 2011-02-08 Borehole motor

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2516472C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2633959C1 (en) * 2016-07-01 2017-10-20 Акционерное общество "Новомет-Пермь" Rotor stack of submersible electric motor

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU758408A1 (en) * 1978-08-09 1980-08-23 Предприятие П/Я А-7677 Two-speed synchronous electric motor
SU1399861A1 (en) * 1986-10-02 1988-05-30 Всесоюзный Научно-Исследовательский,Проектно-Конструкторский И Технологический Институт Релестроения Method of assembling induction motor rotor with permanent magnets
EP0286822A2 (en) * 1987-04-11 1988-10-19 Franz Klaus Union Armaturen Pumpen GmbH & Co. Magnetic pump drive
DE3838946A1 (en) * 1987-11-17 1989-06-01 Iwaki Co Ltd Multipart-coupled magnetically driven pump
US5003210A (en) * 1989-12-20 1991-03-26 Oil Dynamics, Inc. Stator and bearing for submersible pump motor
SU1653082A1 (en) * 1989-06-29 1991-05-30 Научно-производственное объединение "Ротор" Combined synchronous motor-tachometer generator
RU2190292C2 (en) * 2000-12-13 2002-09-27 ЗАО ППТФ "Элма-Ко" Contactless electrical machine
RU2192700C1 (en) * 2001-09-26 2002-11-10 Открытое акционерное общество "Борец" Submersible oil-filled motor
RU31070U1 (en) * 2003-03-28 2003-07-10 Закрытое акционерное общество "ЛИССАНТ" Non-contact electric machine
RU33273U1 (en) * 2003-07-09 2003-10-10 Общество с ограниченной ответственностью "ЛЭМЗ-Энергомаш" Non-contact electric machine
RU2280936C2 (en) * 2004-03-23 2006-07-27 Николай Иванович Дубских Contactless electrical machine

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU758408A1 (en) * 1978-08-09 1980-08-23 Предприятие П/Я А-7677 Two-speed synchronous electric motor
SU1399861A1 (en) * 1986-10-02 1988-05-30 Всесоюзный Научно-Исследовательский,Проектно-Конструкторский И Технологический Институт Релестроения Method of assembling induction motor rotor with permanent magnets
EP0286822A2 (en) * 1987-04-11 1988-10-19 Franz Klaus Union Armaturen Pumpen GmbH & Co. Magnetic pump drive
DE3838946A1 (en) * 1987-11-17 1989-06-01 Iwaki Co Ltd Multipart-coupled magnetically driven pump
SU1653082A1 (en) * 1989-06-29 1991-05-30 Научно-производственное объединение "Ротор" Combined synchronous motor-tachometer generator
US5003210A (en) * 1989-12-20 1991-03-26 Oil Dynamics, Inc. Stator and bearing for submersible pump motor
RU2190292C2 (en) * 2000-12-13 2002-09-27 ЗАО ППТФ "Элма-Ко" Contactless electrical machine
RU2192700C1 (en) * 2001-09-26 2002-11-10 Открытое акционерное общество "Борец" Submersible oil-filled motor
RU31070U1 (en) * 2003-03-28 2003-07-10 Закрытое акционерное общество "ЛИССАНТ" Non-contact electric machine
RU33273U1 (en) * 2003-07-09 2003-10-10 Общество с ограниченной ответственностью "ЛЭМЗ-Энергомаш" Non-contact electric machine
RU2280936C2 (en) * 2004-03-23 2006-07-27 Николай Иванович Дубских Contactless electrical machine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2633959C1 (en) * 2016-07-01 2017-10-20 Акционерное общество "Новомет-Пермь" Rotor stack of submersible electric motor

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011104523A (en) 2012-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4644832B2 (en) Rotating electrical machine
TWI445282B (en) An electromagnetic steel sheet forming body, an electromagnetic steel sheet laminate, a rotor having a permanent magnet synchronous rotating electric machine, a permanent magnet synchronous rotating electric motor, a vehicle using the rotating electric machine, a lift, a fluid machine, a processing machine
US20180159387A1 (en) Rotating electric machine with a stator closed notches and, more particularly variable-reluctance synchronous electric machine assisted by permanent magnets
JP2005341655A (en) Rotor of magnet embedded dynamo-electric machine
JP2013013182A (en) Cooling structure for motor
JP2005253146A (en) Motor
JP2007274869A (en) Slot-less permanent magnet type rotary electric machine
CA2929597A1 (en) Modular permanent magnet motor and pump assembly
KR20090007050A (en) The rotor structure for line start permanent magnet synchronous motor
JP2005051841A (en) Motor, compressor, and air conditioner
KR101103363B1 (en) Stator and Motor Having the Same
CN102324827A (en) Brushless direct current motor
JP5061576B2 (en) Axial gap type motor and compressor using the same
RU2516472C2 (en) Borehole motor
US20080231140A1 (en) Electric machine having claw pole stator
EP3742585A3 (en) High speed internal permanent magnet machine
CN105453385A (en) Synchronous drive motor
JP5441584B2 (en) Electric motor
JP2023053154A (en) Rotor and method for manufacturing rotor
CN212086044U (en) Brushless motor
KR20100068871A (en) Stator for electric machines using rectangular copper wire
JP5294021B2 (en) Claw pole type IPM motor
KR20090132219A (en) Brushless motor
JP6164506B2 (en) Rotating electric machine
KR20170039603A (en) Brushless Motor