WO2019147212A1 - Stator for linear electric submersible pump unit and method for producing same - Google Patents

Stator for linear electric submersible pump unit and method for producing same Download PDF

Info

Publication number
WO2019147212A1
WO2019147212A1 PCT/UA2018/000073 UA2018000073W WO2019147212A1 WO 2019147212 A1 WO2019147212 A1 WO 2019147212A1 UA 2018000073 W UA2018000073 W UA 2018000073W WO 2019147212 A1 WO2019147212 A1 WO 2019147212A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
stator
coils
elements
linear
star
Prior art date
Application number
PCT/UA2018/000073
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Валерьевич ХАЧАТУРОВ
Original Assignee
Дмитрий Валерьевич ХАЧАТУРОВ
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 Дмитрий Валерьевич ХАЧАТУРОВ filed Critical Дмитрий Валерьевич ХАЧАТУРОВ
Publication of WO2019147212A1 publication Critical patent/WO2019147212A1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/02Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K41/00Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
    • H02K41/02Linear motors; Sectional motors

Definitions

  • the invention relates to the field of electrical engineering, in particular, to the design of linear electric motors used in electric submersible pumping installations in the oil industry.
  • the principle of operation of the known linear electric submersible pumping units is based on the reciprocating movement of the movable part of the linear motor connected to the plunger of the pump unit, under the influence of a traveling electromagnetic field created in the stator winding of the electric motor.
  • the stator is made in the form of a set of circular inductors installed around the guide moving part of a linear electric motor.
  • Such a constructive implementation requires reliable fixation of the coils ensuring their constant and accurate positioning, both relative to each other and relative to the elements of the moving part of the linear electric motor, thus ensuring a constant pole separation of the stator and uniform distribution of magnetic induction in the linear electric motor.
  • one of the main requirements for the operation of electric motors is to increase the efficiency, smoothness of movement and efficiency.
  • This result is achieved through the use of combined windings, at the moment the most famous winding of this type is "Slavyanka".
  • This winding scheme implies a parallel connection of two three-phase windings into a star and a triangle. Thanks to the combined windings, the parameters of the engines are significantly improved, in particular, energy efficiency is increased, and the use of expensive electrical materials is reduced.
  • the disadvantages of the described technical solution include the method of fixing the inductance coils by means of heat-shrinkable material, which does not ensure sufficient accuracy of positioning the stator coils relative to each other, and can also lead to a change in the position of the coils during operation under the influence of significant temperatures.
  • a synchronous rotating electric machine with combined windings which includes a six-phase winding consisting of two three-phase combined windings connected respectively to a star and a triangle with a ratio of the numbers of turns of a triangle and a star equal to l / 3, with each phase having an equal number of teeth, coils of different phases are laid in different grooves so that the resulting magnetic flux induction vectors of each of the adjacent phases form an angle between themselves 30 e. degrees Odd phases are connected into a star, and even - into a triangle or vice versa, and the conclusions of their phases, separated from each other by 30 el. degrees are interconnected and form the connection points of the phases.
  • the stator of the motor of a submersible pumping unit which contains many coils and spacers between them, wound from one conductor of a certain length, with alternating three specified sets of coils with different current directions.
  • the ends of the stator winding are connected to the star at the end of the last set of coils.
  • the number of coils in each set is a multiple of three.
  • each set of coils contains a plurality of coils forming adjacent pairs, one of the pair of coils being wound in the opposite direction with respect to the other of the coils of the pair.
  • the engine described in this embodiment of the invention is low-speed, since, according to the description, the number of pairs of stator poles exceeds the number of pairs of poles of the movable part (slider).
  • the disadvantages of the described technical solution include the fact that when the windings are connected to a star or a triangle, the magnetic field of the winding is not sinusoidal and has a stepped form of the curve magnetomotive force (MDS), when powered from a source of sinusoidal voltage, which leads to the modulation of the slider pull and causes unwanted acoustic noise and vibration of the engine due to electromagnetic forces.
  • MDS curve magnetomotive force
  • the disadvantages of the described technical solution include the use of fastening elements installed between the stator sections, which can affect the accuracy of the positioning of the stator elements, as well as the implementation of the stator with comb elements significantly increases the metal structure and complicates the manufacturing technology.
  • the technical problem to which the invention is directed is to improve the operational characteristics of a linear valve motor with a stable traction force with accurate positioning of the stator structural elements regardless of thermal expansion and mechanical load.
  • the technical result obtained from the implementation of the claimed invention is to increase the traction force, increase the output torque of the motor, ensuring the sinusoidal curve of the magnetomotive force (MDS), as well as improving the accuracy of positioning the stator design elements relative to the moving part of the motor regardless of the relative thermal expansion and mechanical stress. Also the implementation of the technical solution helps to reduce the number of structural elements, improving the manufacturability.
  • the structural elements of the stator are made of a material with a relative temperature expansion equal to the temperature expansion of the elements of the moving part of a linear electric motor.
  • Stator sections made in the form of a frame structure formed from C-shaped transverse ferromagnetic elements (spacers) with radial protrusions. These elements are connected by sectional and intersectional guides mounted in the axial direction and made with the possibility of providing a constant value of pole division and precise positioning of the stator elements relative to each other.
  • Sectional and intersectional guides are made in the form of perforated plate strips installed in engagement with the radial protrusions of C-shaped transverse ferromagnetic elements (spacers) with fixation by means of periodically installed locking elements.
  • C-shaped supporting elements (spacers) are made with a transverse slit, which is made with a gradual transition along the arc and during the formation of the stator sections forms a longitudinal groove for laying the connected ends of the coils.
  • the stator winding contains a set of coils placed between the C-shaped transverse elements (spacers) of the stator sections, combined into groups with an equal number of coils. Coils are placed in groups, taking into account alternating changes in the direction of the current within one group.
  • the stator winding is a part of the magnetic system, in which the number of stator teeth differs from the number of magnetic poles of the moving part of the linear actuator by a multiple of two, forming the resulting magnetic field with the number of magnetic poles of the stator equal to the number of magnetic poles of the moving part.
  • Coils in groups are arranged in pairs with alternating connections in a star and a triangle, forming in each pair an angle between the magnetic flux induction vectors 90 el. degrees, however, groups of coils related to one phase are shifted relative to the groups of coils belonging to other phases by 120 e. degrees
  • the stator winding is nine-phase with the same number of teeth per phase and consists of three three-phase windings, connected in parallel two of which are connected in a star and one in a triangle.
  • At least two coils represent one phase and form one pole, one of the indicated pair of coils is connected to a star, and the second to a triangle with similar coils of other phases, each pair of coils in the group having reverse polarity with respect to previous.
  • a method of manufacturing a stator in accordance with the claimed design consists in that the stator is made of sections, the structural elements of which are made of a material with a relative temperature expansion equal to the temperature expansion of the elements of the moving part of a linear electric motor.
  • the stator sections are made in the form of a frame structure formed from C-shaped transverse ferromagnetic elements with radial protrusions, as well as sectional and intersection guides. Between C-shaped transverse elements, a set of coils is installed, which are combined into groups arranged with regard to alternating changes in the direction of the current within one group. Coils in groups form in pairs with alternating connections in a star and a triangle, forming in each pair the angle between the magnetic flux induction vectors 90 el. degrees Groups of coils belonging to the same phase are shifted relative to the groups of coils belonging to other phases by 120 el. degrees
  • stator winding is made of three three-phase windings connected in parallel, two of which are connected in a star and one in a triangle.
  • figure 1 linear electric submersible pumping unit
  • FIG. 1 stator linear electrophoreses pumping unit, General view;
  • fig.Z stator electric submersible pumping unit in the section;
  • FIG. 6 is a diagram of a stator winding of an electro-submersible pumping installation
  • Fig.7 the curve of the magnetomotive force (MFS) in a nonmagnetic gap.
  • the claimed invention is implemented in the design of a linear electrophoreses pump installation of modular design, which contains ground 1 (figure 1) and submersible 2 parts.
  • the ground part is presented in the form of a control unit 3, made in the form of a three-phase high-frequency inverter-regulator and an output transformer connected to a linear valve motor 4 by a cable line 5.
  • the load part 2 (figure 1) contains a linear valve motor 4 including a stator 6 (figure .2) which is made of a set of sections 7. Sections 7 of the stator are formed from around the hollow guide 8 (FIG.
  • stator winding includes a spatially combined composition of three-phase interdependent parts (windings) assembled into a star and a triangle.
  • structural elements of the stator are made of a material with a relative temperature expansion equal to the temperature expansion of the elements of the moving part of a linear electric motor.
  • This embodiment allows for accurate positioning of the stator elements relative to the moving part of the linear motor (slider), so that the total temperature expansion does not affect the ratio of the geometric dimensions of the stator and slider elements, ensuring the stability of the traction force over a wide temperature range.
  • Section 7 of the stator is made in the form of a frame structure formed from C-shaped transverse ferromagnetic elements (spacers) 10 with radial protrusions 12, as well as sectional 13 and intersectional 14 guides mounted around the circumference of the stator in the axial direction.
  • Guides 13,14 are made with the possibility of providing a constant value of pole division and accurate positioning of the stator elements relative to each other.
  • the guides 13,14 are presented in the form of plate-like perforated elements installed in engagement with radial protrusions 12 C-shaped transverse ferromagnetic elements (spacers) 10, fixed by means of periodically installed locking elements 15.
  • the first guides 14 can be realized, both in the form of separately installed perforated plates (FIG. 1), and in the form of sectional guides 13, mounted between adjacent sections (not shown in the pictures).
  • C-shaped transverse ferromagnetic spacers 10 are made with a transverse slit 16, with a gradual transition along the arc and forming stator sections form a longitudinal groove for laying the connected ends of the coils 1 1.
  • Each section of the stator contains at least one group 17; 17 P (figure 2), formed from a pair of coils 11; 11 p , separated by a ferromagnetic spacer 10; 10 P. At least one of the pair of coils 11 of at least one group 17 of the first section 7, relating to one of the phases, is connected to the coils 11 n in the corresponding group 17 n of the following section 7 P , relating to the other phases, by connecting a star or a triangle, providing alternation and spatial phase shift of the supply voltage.
  • the stator winding (FIG. 6) is made of three three-phase windings, connected in parallel two of which are connected to a star (shown in the diagram by a solid line in the form of trapezoids with different line widths for each phase) and one in a triangle (the diagram is shown by a dashed line in the form of rectangles, with different thickness of lines for each phase).
  • the stator winding contains a set of coils 11 placed between C-shaped transverse elements 10 sections 7 of the stator and grouped into groups 17 with an equal number of coils placed with regard to alternating changes in the direction of current within one group.
  • the described winding and slider (in Fig. 6, shown as alternatingly arranged magnets with poles "S", "N") form a magnetic system in which the number of stator teeth differs from the number of magnetic poles of the moving part of a linear electric motor by a multiple of two, forming resulting magnetic field with the number of stator magnetic poles equal to the number of magnetic poles of the movable part.
  • Coils in groups arranged in pairs with alternating connections in a star and a triangle. In each pair of coils, the angle between the magnetic flux induction vectors is 90 el. degrees, while the groups of coils belonging to one phase are shifted relative to the groups of coils belonging to other phases by 120 el. degrees
  • At least two coils represent one phase and form one pole, with one of the specified pair of coils connected in a star, and the second in a triangle with similar coils of other phases. Also, each pair of coils in a group has reverse polarity with respect to the previous pair.
  • the displacement of the windings connected in a star relative to the windings connected in a triangle leads to the creation of a pulsating magnetic field in each tooth, while the summing vector of the maximum magnetic flux moves sequentially along the teeth of the stator.
  • the magnetic field created by the permanent magnets of the slider is carried along by the magnetic field vector, which is created by the stator winding, creating a driving moment acting on the moving part of the electric motor.
  • the voltage is applied to the stator windings so that the magnetic field vector of the stator is always equal to the magnetic field vector of the slider.
  • PWM pulse width modulation
  • the controller controls the current flowing through the stator windings of the motor, i.e. the magnetic field vector of the stator, and thus adjusts the moment acting on the slider.
  • the control is implemented in such a way as to create and maintain a running magnetic field in the gap between the stator and the slider, which carries the slider.
  • stator in the form of a frame sectional construction provides manufacturability of the assembly and contributes to improving the accuracy of positioning the stator structural elements relative to the elements of the moving part of the electric motor regardless of the relative temperature expansion and mechanical stress.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Linear Motors (AREA)

Abstract

The claimed invention relates to the field of electrical engineering, particularly to designing linear motors that can be used in electric submersible pump units in the oil industry. The essence of the claimed technical solution consists in the fact that structural elements of a stator are made of a material having a relative thermal expansion equal to the thermal expansion of elements of the moving part of a linear motor. Sections of the stator are in the form of a frame structure that is made from C-shaped ferromagnetic transverse elements (spacers) having radial protrusions. Said elements are connected by sectional and inter-sectional guides that are axially mounted and are capable of providing a constant pole pitch value and precisely positioning stator elements relative to one another.

Description

DESCRIPTION  DESCRIPTION
Статор линейной электропогружной насосной Linear electric submersible pump stator
установки и способ его изготовления  installation and method of its manufacture
Заявляемое изобретение относится к области электротехники, в частности к конструкции линейных электродвигателей, используемых в электропогружных насосных установках, в нефтедобывающей промышленности . The invention relates to the field of electrical engineering, in particular, to the design of linear electric motors used in electric submersible pumping installations in the oil industry.
Принцип действия известных линейных электропогружных насосных установок основан на возвратно поступательном движении подвижной части линейного электродвигателя, связанной с плунжером насосного узла, под воздействием бегущего электромагнитного поля создаваемого в обмотке статора электродвигателя.  The principle of operation of the known linear electric submersible pumping units is based on the reciprocating movement of the movable part of the linear motor connected to the plunger of the pump unit, under the influence of a traveling electromagnetic field created in the stator winding of the electric motor.
Преимущественно статор выполняют в виде набора кольцевых катушек индуктивности, установленных вокруг направляющей подвижной части линейного электродвигателя. Такое конструктивное выполнение требует надежной фиксации катушек с обеспечением их постоянного и точного позиционирования, как относительного друг друга, так и относительно элементов подвижной части линейного электродвигателя обеспечивая, таким образом, постоянство полюсного деления статора и равномерное распределение магнитной индукции в линейном электродвигателе.  Mainly the stator is made in the form of a set of circular inductors installed around the guide moving part of a linear electric motor. Such a constructive implementation requires reliable fixation of the coils ensuring their constant and accurate positioning, both relative to each other and relative to the elements of the moving part of the linear electric motor, thus ensuring a constant pole separation of the stator and uniform distribution of magnetic induction in the linear electric motor.
Также, одним из основных требований к эксплуатации электродвигателей является повышение экономичности, плавности движения и коэффициента полезного действия (КПД). Такого результата достигают посредством применения совмещенных обмоток, на данный момент наиболее известной обмоткой данного типа является «Славянка». Указанная схема намотки подразумевает параллельное соединёние двух трехфазных обмоток в звезду и треугольник. Благодаря совмещённым обмоткам параметры двигателей значительно улучшаются, в частности повышается энергоэффективность, при этом, уменьшается применение дорогостоящих электротехнических материалов. Also, one of the main requirements for the operation of electric motors is to increase the efficiency, smoothness of movement and efficiency. This result is achieved through the use of combined windings, at the moment the most famous winding of this type is "Slavyanka". This winding scheme implies a parallel connection of two three-phase windings into a star and a triangle. Thanks to the combined windings, the parameters of the engines are significantly improved, in particular, energy efficiency is increased, and the use of expensive electrical materials is reduced.
В заявляемом изобретении, представлен вариант реализации секционного каркасного статора линейного электродвигателя с реализованными принципами построения «тихоходных» электрических машин в совокупности с применением совмещенной обмотки со всеми ее преимуществами.  In the claimed invention, an embodiment of a sectional frame stator of a linear electric motor is presented with implemented principles for constructing "low-speed" electric machines in combination with the use of a combined winding with all its advantages.
Из заявки на изобретение US2016372994A1 от 22.12.2016 МПК Н02К 41/02 известен статор погружной насосной установки, который содержит опорный сердечник в виде полого элемента, выполненного в виде направляющей подвижной част линейного привода, с по меньшей мере, одной катушкой индуктивности, установленной снаружи сердечника, зафиксированной посредством слоя термоусадочного материала. При этом конструкция предусматривает наличие фрикционного слоя из термоусадочного материала между опорным сердечником и, по меньшей мере, одной катушкой индуктивности. Также конструкцией могут быть предусмотрены кольцевые вставки между катушками индуктивности.  From the application for the invention US2016372994A1 from 12.22.2016 IPC NC 41/02 known stator submersible pump installation, which contains the reference core in the form of a hollow element made in the form of a guide movable part of a linear actuator, with at least one coil inductance installed outside the core fixed by a layer of heat shrinkable material. In this case, the design provides for the presence of a friction layer of heat shrinkable material between the core and at least one inductance coil. Also, the structure may provide for annular inserts between the inductors.
К недостаткам описанного технического решения можно отнести способ фиксации катушек индуктивности посредством термоусадочного материала, что не позволяет обеспечить достаточную точность позиционирование катушек статора относительно друг друга, а также может привести к изменению положения катушек в процессе эксплуатации под воздействием значительных температур. Из патента на полезную модель RU 113090 от 27.01.2012, известна синхронная вращающаяся электрическая машина с совмещенными обмотками, которая включает в себя шестифазную обмотку, состоящую из двух трехфазных совмещенных обмоток, соединенных соответственно в звезду и треугольник при соотношении чисел витков треугольника и звезды, равном л/3, при этом на каждую фазу приходится равное число зубцов, катушки различных фаз уложены в разные пазы так, что результирующие векторы индукции магнитного потока каждой из соседних фаз образуют между собой угол в 30 эл. градусов. Нечетные фазы соединены в звезду, а четные - в треугольник или наоборот, а выводы их фаз, отстоящие друг от друга на 30 эл. градусов, соединены между собой и образуют точки подключения фаз. The disadvantages of the described technical solution include the method of fixing the inductance coils by means of heat-shrinkable material, which does not ensure sufficient accuracy of positioning the stator coils relative to each other, and can also lead to a change in the position of the coils during operation under the influence of significant temperatures. From the patent for utility model RU 113090 dated 01/27/2012, a synchronous rotating electric machine with combined windings is known, which includes a six-phase winding consisting of two three-phase combined windings connected respectively to a star and a triangle with a ratio of the numbers of turns of a triangle and a star equal to l / 3, with each phase having an equal number of teeth, coils of different phases are laid in different grooves so that the resulting magnetic flux induction vectors of each of the adjacent phases form an angle between themselves 30 e. degrees Odd phases are connected into a star, and even - into a triangle or vice versa, and the conclusions of their phases, separated from each other by 30 el. degrees are interconnected and form the connection points of the phases.
Также из заявки на изобретение США US20130038144A1 от 14.02.2013 известен статор электродвигателя погружной насосной установки содержащий множество катушек и проставок между ними, намотанных из одного проводника определенной длинны, с чередованием трех, указанных наборов катушек с разным направлением тока. Концы обмотки статора соединены в звезду в конце последнего набора катушек. Количестве катушек в каждом наборе кратно трем. Также согласно описанному изобретению каждый набор катушек содержит множество катушек, образующих смежных парах, причем одна из пары катушек намотана в противоположном направлении по отношению к другой из катушек указанной пары. Двигатель, описанный в данном варианте выполнения изобретения является тихоходным, так как, согласно описанию количество пар полюсов статора превышает количество пар полюсов подвижной части (слайдера).  Also from the application for US invention US20130038144A1 dated 02/14/2013, the stator of the motor of a submersible pumping unit is known, which contains many coils and spacers between them, wound from one conductor of a certain length, with alternating three specified sets of coils with different current directions. The ends of the stator winding are connected to the star at the end of the last set of coils. The number of coils in each set is a multiple of three. Also according to the described invention, each set of coils contains a plurality of coils forming adjacent pairs, one of the pair of coils being wound in the opposite direction with respect to the other of the coils of the pair. The engine described in this embodiment of the invention is low-speed, since, according to the description, the number of pairs of stator poles exceeds the number of pairs of poles of the movable part (slider).
К недостаткам описанного технического решения можно отнести то, что при соединение обмоток в звезда или треугольник магнитное поле обмотки не синусоидально и имеет ступенчатый вид кривой магнитодвижущей силы (М.Д.С.), при питании от источника синусоидального напряжения, что приводит к модулированию тягового усилия слайдера и вызывает нежелательные акустические шумы и вибрации двигателя, обусловленные электромагнитными силами. Исходя из конструктивного выполнения, к недостаткам описанного технического решения можно отнести использование элементов крепления, устанавливаемых между секциями статора, что может повлиять на точность позиционирования элементов статора, а также выполнение статора с гребенчатых элементов значительно увеличивает металлоемкость конструкции и усложняет технологию изготовления. The disadvantages of the described technical solution include the fact that when the windings are connected to a star or a triangle, the magnetic field of the winding is not sinusoidal and has a stepped form of the curve magnetomotive force (MDS), when powered from a source of sinusoidal voltage, which leads to the modulation of the slider pull and causes unwanted acoustic noise and vibration of the engine due to electromagnetic forces. Based on the constructive implementation, the disadvantages of the described technical solution include the use of fastening elements installed between the stator sections, which can affect the accuracy of the positioning of the stator elements, as well as the implementation of the stator with comb elements significantly increases the metal structure and complicates the manufacturing technology.
Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является улучшение эксплуатационных характеристик линеного вентильного электродвигателя с обеспечением стабильного тягового усилия с точным позиционированием элементов конструкции статора независимо от температурного расширения и механической нагрузки.  The technical problem to which the invention is directed, is to improve the operational characteristics of a linear valve motor with a stable traction force with accurate positioning of the stator structural elements regardless of thermal expansion and mechanical load.
Технический результат, получаемый от реализации заявляемого изобретения, заключается в увеличении тягового усилия, повышении выходного момента электродвигателя, с обеспечением синусоидальности кривой магнитодвижущей силы (М.Д.С.), а также в повышении точности позиционирования элементов конструкции статора, относительно элементов подвижной части электродвигателя независимо от относительного температурного расширения и механического воздействия. Также реализация технического решения способствует уменьшению количества элементов конструкции, повышению технологичности изготовления.  The technical result obtained from the implementation of the claimed invention is to increase the traction force, increase the output torque of the motor, ensuring the sinusoidal curve of the magnetomotive force (MDS), as well as improving the accuracy of positioning the stator design elements relative to the moving part of the motor regardless of the relative thermal expansion and mechanical stress. Also the implementation of the technical solution helps to reduce the number of structural elements, improving the manufacturability.
Сущность заявляемого технического решения заключается в том, что конструктивные элементы статора выполнены из материала с относительным температурным расширением равным температурному расширению элементов подвижной части линейного электродвигателя. Секции статора выполнены в виде каркасной конструкции сформированной из С-образных поперечных ферромагнитных элементов (проставок) с радиальными выступами. Указанные элементы соединены секционными и межсекционными направляющими, устанавливаемыми в осевом направлении и выполненными с возможностью обеспечения постоянной величины полюсного деления и точного позиционирования элементов статора относительно друг друга. The essence of the proposed technical solution is that the structural elements of the stator are made of a material with a relative temperature expansion equal to the temperature expansion of the elements of the moving part of a linear electric motor. Stator sections made in the form of a frame structure formed from C-shaped transverse ferromagnetic elements (spacers) with radial protrusions. These elements are connected by sectional and intersectional guides mounted in the axial direction and made with the possibility of providing a constant value of pole division and precise positioning of the stator elements relative to each other.
Секционные и межсекционные направляющие выполнены в виде пластинчатых перфорированных полос, установленных в зацеплении с радиальными выступами С-образных поперечных ферромагнитных элементов (проставок) с фиксацией посредством, периодически установленных замковых элементов. С-образные опорные элементы (проставки), выполнены с поперечной прорезью, которая выполнена с постепенным переходом по дуге и при формировании секций статора формирует продольный желоб под укладку соединяемых концов катушек.  Sectional and intersectional guides are made in the form of perforated plate strips installed in engagement with the radial protrusions of C-shaped transverse ferromagnetic elements (spacers) with fixation by means of periodically installed locking elements. C-shaped supporting elements (spacers) are made with a transverse slit, which is made with a gradual transition along the arc and during the formation of the stator sections forms a longitudinal groove for laying the connected ends of the coils.
Согласно предпочтительному варианту реализации обмотка статора содержат набор катушек, помещенных между С-образными поперечными элементами (проставками) секций статора, объединенных в группы с равным числом катушек. Катушки в группах размещенны с учетом поочередной смены направления тока в рамках одной группы. Обмотка статора является частью магнитной системы, у которой число зубцов статора отличается от числа магнитных полюсов подвижной части линейного привода на величину кратную двум, образуя результирующее магнитное поле с числом магнитных полюсов статора равным числу магнитных полюсов подвижной части. Катушки в группах расположены попарно с чередованием соединения в звезду и треугольник, образуя в каждой паре угол между векторами индукции магнитного потока 90 эл. градусов, при этом, группы катушек относящиеся к одной фазе смещены относительно групп катушек относящихся к другим фазам на 120 эл. градусов. According to a preferred embodiment, the stator winding contains a set of coils placed between the C-shaped transverse elements (spacers) of the stator sections, combined into groups with an equal number of coils. Coils are placed in groups, taking into account alternating changes in the direction of the current within one group. The stator winding is a part of the magnetic system, in which the number of stator teeth differs from the number of magnetic poles of the moving part of the linear actuator by a multiple of two, forming the resulting magnetic field with the number of magnetic poles of the stator equal to the number of magnetic poles of the moving part. Coils in groups are arranged in pairs with alternating connections in a star and a triangle, forming in each pair an angle between the magnetic flux induction vectors 90 el. degrees, however, groups of coils related to one phase are shifted relative to the groups of coils belonging to other phases by 120 e. degrees
Также согласно предпочтительно варианту реализации изобретения, обмотка статора выполнена девятифазной с одинаковым числом зубцов на фазу и состоит из трех трехфазных обмоток, соединенных параллельно две из которых соединены в звезду и одна - в треугольник.  Also according to a preferred embodiment of the invention, the stator winding is nine-phase with the same number of teeth per phase and consists of three three-phase windings, connected in parallel two of which are connected in a star and one in a triangle.
В группе катушек, по меньшей мере, две катушки представляют одну фазу и образуют один полюс, одна из указанной пары катушек соединена в звезду, а вторая в - треугольник с аналогичными катушками других фаз, причем каждая пара катушек в группе имеет обратную полярность по отношению к предыдущей.  In the coil group, at least two coils represent one phase and form one pole, one of the indicated pair of coils is connected to a star, and the second to a triangle with similar coils of other phases, each pair of coils in the group having reverse polarity with respect to previous.
Способ изготовления статора согласно заявляемой конструкции заключается в том, что статор выполняют из секций, конструктивные элементы которых, выполнены из материала с относительным температурным расширением равным температурному расширению элементов подвижной части линейного электродвигателя. Секции статора выполняют в виде каркасной конструкции сформированной из С-образных поперечных ферромагнитных элементов с радиальными выступами, а также секционных и межсекционных направляющих. Между С-образными поперечными элементами устанавливают набор катушек, которые объединяют в группы, размещенные с учетом поочередной смены направления тока в рамках одной группы. Катушки в группах формируют попарно с чередованием соединения в звезду и треугольник, образуя в каждой паре угол между векторами индукции магнитного потока 90 эл. градусов. Группы катушек, относящиеся к одной фазе, смещают относительно групп катушек относящихся к другим фазам на 120 эл. градусов.  A method of manufacturing a stator in accordance with the claimed design consists in that the stator is made of sections, the structural elements of which are made of a material with a relative temperature expansion equal to the temperature expansion of the elements of the moving part of a linear electric motor. The stator sections are made in the form of a frame structure formed from C-shaped transverse ferromagnetic elements with radial protrusions, as well as sectional and intersection guides. Between C-shaped transverse elements, a set of coils is installed, which are combined into groups arranged with regard to alternating changes in the direction of the current within one group. Coils in groups form in pairs with alternating connections in a star and a triangle, forming in each pair the angle between the magnetic flux induction vectors 90 el. degrees Groups of coils belonging to the same phase are shifted relative to the groups of coils belonging to other phases by 120 el. degrees
б Также согласно предпочтительному варианту изготовления, обмотку статора выполняют из трех трехфазных обмоток, соединенных параллельно, две из которых соединены в звезду и одна - в треугольник. b Also, according to a preferred embodiment, the stator winding is made of three three-phase windings connected in parallel, two of which are connected in a star and one in a triangle.
Сущность заявляемого технического решения поясняется, но не ограничивается следующими графическими материалами:  The essence of the proposed technical solution is explained, but not limited to the following graphic materials:
фиг.1 - линейная электропогружная насосная установка; figure 1 - linear electric submersible pumping unit;
фиг.2 - статор линейной электропогружной насосной установки, общий вид; фиг.З - статор электропогружной насосной установки в разрезе; figure 2 - stator linear electrophoreses pumping unit, General view; fig.Z - stator electric submersible pumping unit in the section;
фиг.4 - С-образная ферромагнитная вставка (вариант 1); 4 is a C-shaped ferromagnetic insert (option 1);
фиг.5 - С-образная ферромагнитная вставка (вариант 2); 5 is a C-shaped ferromagnetic insert (option 2);
фиг.6 - схема обмотки статора электропогружной насосной установки; 6 is a diagram of a stator winding of an electro-submersible pumping installation;
фиг.7 - кривая магнитодвижущей силы (М.Д.С.) в немагнитном зазоре. Fig.7 - the curve of the magnetomotive force (MFS) in a nonmagnetic gap.
Заявляемое изобретение реализовано в конструкции линейной электропогружной насосной установки модульной конструкции, которая содержит наземную 1(фиг.1) и погружную 2 части. Наземная часть представлена в виде блока управления 3, выполненного в виде трехфазного высокочастотного инвертора-регулятора и выходного трансформатора, связанного с линейным вентильным электродвигателем 4 кабельной линией 5. Погужная часть 2 (фиг.1) содержит линейный вентильный электродвигатель 4, включающий статор 6 (фиг.2) которого выполнен из набора секций 7. Секции 7 статора сформированы из установленных вокруг полой направляющей 8 (фиг.З) для подвижной части 9 линейного электродвигателя (слайдера), кольцевых опорных элементов, выполненных в виде С-образных поперечных ферромагнитных элементов (проставок) 10, разделяющих катушки 11, формирующие обмотку с числом магнитных полюсов р>10. Обмотка статора включает в себя пространственно- совмещенную композицию трехфазных взаимозависимых частей (обмоток), собранных в звезду и треугольник. Согласно предпочтительному варианту реализации изобретения конструктивные элементы статора выполнены из материала с относительным температурным расширением равным температурному расширению элементов подвижной части линейного электродвигателя. Такое выполнение позволяет обеспечить точное позиционирование элементов статора относительно подвижной части линейного электродвигателя (слайдера), благодаря чему общее температурное расширение не влияет на соотношение геометрических размеров элементов статора и слайдера, обеспечивая стабильность тягового усилия в широком диапазоне температур. The claimed invention is implemented in the design of a linear electrophoreses pump installation of modular design, which contains ground 1 (figure 1) and submersible 2 parts. The ground part is presented in the form of a control unit 3, made in the form of a three-phase high-frequency inverter-regulator and an output transformer connected to a linear valve motor 4 by a cable line 5. The load part 2 (figure 1) contains a linear valve motor 4 including a stator 6 (figure .2) which is made of a set of sections 7. Sections 7 of the stator are formed from around the hollow guide 8 (FIG. 3) for the movable part 9 of the linear electric motor (slider), annular support elements made x a C-shaped cross-ferromagnetic elements (spacers) 10 separating the coil 11 forming the winding to the number of magnetic poles p> 10. The stator winding includes a spatially combined composition of three-phase interdependent parts (windings) assembled into a star and a triangle. According to a preferred embodiment of the invention, the structural elements of the stator are made of a material with a relative temperature expansion equal to the temperature expansion of the elements of the moving part of a linear electric motor. This embodiment allows for accurate positioning of the stator elements relative to the moving part of the linear motor (slider), so that the total temperature expansion does not affect the ratio of the geometric dimensions of the stator and slider elements, ensuring the stability of the traction force over a wide temperature range.
Секции 7 статора выполнены в виде каркасной конструкции сформированной из С-образных поперечных ферромагнитных элементов (проставок) 10 с радиальными выступами 12, а также секционных 13 и межсекционных 14 направляющих, устанавливаемых по окружности статора в осевом направлении. Направляющие 13,14 выполнены с возможностью обеспечения постоянной величины полюсного деления и точного позиционирования элементов статора относительно друг друга. Согласно описанному варианту реализации, направляющие 13,14 представлены в виде пластинчатых перфорированных элементов, установленных в зацеплении с радиальными выступами 12 С-образных поперечных ферромагнитных элементов (проставок) 10, с фиксацией посредством, периодически установленных замковых элементов 15. Указанные замковые элементы являются легкосъемными и выполнены с возможностью быстрого монтажа, путем установки поверх направляющих 13,14 входя в зацепление с зубцами на радиальных выступах 12. В зависимости от выполнения межсекционные направляющие 14 могут быть реализованы, как в виде отдельно установленных перфорированных пластин (фиг.1), так и виде секционных направляющих 13, устанавливаемых между смежными секциями (на изображениях не показано). Варианты выполнения С-образных опорных элементов (проставок) 10 приведены на (фиг. 4,5). Согласно одному из возможных вариантов реализации, С-образные поперечные ферромагнитные проставки 10 (фиг.4), выполнены с поперечной прорезью 16, с постепенным переходом по дуге и при формировании секций статора образуют продольный желоб под укладку соединяемых концов катушек 1 1. Section 7 of the stator is made in the form of a frame structure formed from C-shaped transverse ferromagnetic elements (spacers) 10 with radial protrusions 12, as well as sectional 13 and intersectional 14 guides mounted around the circumference of the stator in the axial direction. Guides 13,14 are made with the possibility of providing a constant value of pole division and accurate positioning of the stator elements relative to each other. According to the described implementation variant, the guides 13,14 are presented in the form of plate-like perforated elements installed in engagement with radial protrusions 12 C-shaped transverse ferromagnetic elements (spacers) 10, fixed by means of periodically installed locking elements 15. These locking elements are easily removable and made with the possibility of quick installation, by installing over the guides 13,14 entering into engagement with the teeth on the radial protrusions 12. Depending on the implementation of the intersectional The first guides 14 can be realized, both in the form of separately installed perforated plates (FIG. 1), and in the form of sectional guides 13, mounted between adjacent sections (not shown in the pictures). Embodiments of the C-shaped support elements (spacers) 10 shown in (Fig. 4,5). According to one of possible implementation options, C-shaped transverse ferromagnetic spacers 10 (FIG. 4) are made with a transverse slit 16, with a gradual transition along the arc and forming stator sections form a longitudinal groove for laying the connected ends of the coils 1 1.
Каждая секция статора содержит, по меньшей мере, оду группу 17; 17П (фиг.2), сформированную из пары катушек 11 ; 11п, разделенных ферромагнитной проставкой 10; 10П . По меньшей мере, одна из пары катушек 11 , по меньшей мере, одной группы 17 первой секции 7, относящаяся к одной из фаз, связана с катушками 11п в соответствующих группа 17п следующих секции 7П , относящихся к другим фазам, посредством соединения в звезду либо треугольник, обеспечивая чередование и пространственный сдвиг фаз напряжения питающей сети. Each section of the stator contains at least one group 17; 17 P (figure 2), formed from a pair of coils 11; 11 p , separated by a ferromagnetic spacer 10; 10 P. At least one of the pair of coils 11 of at least one group 17 of the first section 7, relating to one of the phases, is connected to the coils 11 n in the corresponding group 17 n of the following section 7 P , relating to the other phases, by connecting a star or a triangle, providing alternation and spatial phase shift of the supply voltage.
Согласно способу реализации заявляемого технического решения обмотку статора (фиг.6) выполняют из трех трехфазных обмоток, соединенных параллельно две из которых соединены в звезду (на схеме показаны сплошной линией в виде трапеций с разной толщиной линий для каждой фазы) и одна - в треугольник (на схеме показана штриховой линией в виде прямоугольников, с разной толщиной линий для каждой фазы).  According to the method of implementation of the proposed technical solution, the stator winding (FIG. 6) is made of three three-phase windings, connected in parallel two of which are connected to a star (shown in the diagram by a solid line in the form of trapezoids with different line widths for each phase) and one in a triangle ( the diagram is shown by a dashed line in the form of rectangles, with different thickness of lines for each phase).
Обмотка статора содержит набор катушек 11, помещенных между С- образными поперечными элементами 10 секций 7 статора и объединенных в группы 17 с равным числом катушек, размещенных с учетом поочередной смены направления тока в рамках одной группы. Описанная обмотка и слайдер (на фиг.6, показан в виде поочередно расположенных магнитов с полюсами «S», «N») формируют магнитную систему, у которой число зубцов статора отличается от числа магнитных полюсов подвижной части линейного электродвигателя на величину кратную двум, образуя результирующее магнитное поле с числом магнитных полюсов статора равным числу магнитных полюсов подвижной части. Катушки в группах расположены попарно с чередованием соединения в звезду и треугольник. В каждой паре катушек, угол между векторами индукции магнитного потока составляет 90 эл. градусов, при этом группы катушек, относящиеся к одной фазе, смещены относительно групп катушек относящихся к другим фазам на 120 эл. градусов. The stator winding contains a set of coils 11 placed between C-shaped transverse elements 10 sections 7 of the stator and grouped into groups 17 with an equal number of coils placed with regard to alternating changes in the direction of current within one group. The described winding and slider (in Fig. 6, shown as alternatingly arranged magnets with poles "S", "N") form a magnetic system in which the number of stator teeth differs from the number of magnetic poles of the moving part of a linear electric motor by a multiple of two, forming resulting magnetic field with the number of stator magnetic poles equal to the number of magnetic poles of the movable part. Coils in groups arranged in pairs with alternating connections in a star and a triangle. In each pair of coils, the angle between the magnetic flux induction vectors is 90 el. degrees, while the groups of coils belonging to one phase are shifted relative to the groups of coils belonging to other phases by 120 el. degrees
Согласно одному из возможных вариантов выполнения обмотки в группе катушек, по меньшей мере, две катушки представляют одну фазу и образуют один полюс, при этом, одна из указанной пары катушек соединена в звезду, а вторая - в треугольник с аналогичными катушками других фаз. Также, каждая пара катушек в группе имеет обратную полярность по отношению к предыдущей паре.  According to one possible embodiment of the winding in a group of coils, at least two coils represent one phase and form one pole, with one of the specified pair of coils connected in a star, and the second in a triangle with similar coils of other phases. Also, each pair of coils in a group has reverse polarity with respect to the previous pair.
Возможен также вариант соединения катушек в обмотку, при котором одна часть набора катушек образует группы соединенные в звезду, а вторая в треугольник со смещением в пространстве относительно друг друга на 90 эл. градусов.  It is also possible to connect the coils into a winding, in which one part of the set of coils forms groups connected into a star, and the second into a triangle displaced in space relative to each other by 90 el. degrees
Выполнение статора электродвигателя с обмоткой (фиг.6) согласно описанному изобретению позволяет получить линейный электродвигатель с числом пар полюсов на слайдере 2р=38 при числе пазов на статоре z=36 либо z=72.  Performing a motor stator with a winding (FIG. 6) according to the described invention allows to obtain a linear motor with the number of pole pairs on a slider 2p = 38 with the number of slots on the stator z = 36 or z = 72.
Работу линейного электродвигателя со статором заявляемой конструкции можно описать следующим образом.  The operation of a linear motor with a stator of the claimed design can be described as follows.
Посредством того, что в один из моментов времени, вектор направления магнитного поля, создаваемый током, протекающим по одной фазе обмотки статора, совпадает с вектором магнитного поля слайдера, а в двух других нет, в немагнитном зазоре образуется результирующий вектор, направленный параллельно оси слайдера (в осевом направлении), при этом на слайдер начинает действовать сила, стремящаяся привести его в устойчивое положение. Это, в свою очередь, приводит к созданию движущего момента, так как, слайдер позиционирован относительно статора таким образом, что сума векторов магнитного поля в радиальном направлении ровна нулю. Due to the fact that at one point in time, the direction vector of the magnetic field generated by the current flowing through one phase of the stator winding coincides with the magnetic field vector of the slider, and in the other two, the resulting vector is parallel to the slider axis ( in the axial direction), while on the slider force begins to act, seeking to bring it into a stable position. This, in turn, leads to the creation of a driving moment, since the slider is positioned relative to the stator in such a way that the sum of the magnetic field vectors in the radial direction is even zero.
В обмотке статора протекает синусоидальный ток, фазы, соединенные в звезду размещены в пространстве на 120° относительно друг друга, фазы соединенные в треугольник - аналогично. При этом обмотки соединенные в треугольник смещены относительно обмоток соединенных в звезду на половину пазового деления при z=36 либо на одно пазовое деление при z=72.  A sinusoidal current flows in the stator winding, the phases connected in a star are arranged in space 120 ° relative to each other, the phases connected in a triangle are similar. In this case, the windings connected in a triangle are offset relative to the windings connected in a star by half the slot division with z = 36 or by one slot division with z = 72.
Смещение обмоток соединенных в звезду относительно обмоток соединенных в треугольник приводит к созданию пульсирующего магнитного поля в каждом зубце, при этом суммирующий вектор максимального магнитного потока перемещается последовательно по зубцам статора. Магнитное поле, созданное постоянными магнитами слайдера, увлекается за вектором магнитного поля, который создается обмоткой статора, создавая движущий момент, действующий на подвижную часть электродвигателя .  The displacement of the windings connected in a star relative to the windings connected in a triangle leads to the creation of a pulsating magnetic field in each tooth, while the summing vector of the maximum magnetic flux moves sequentially along the teeth of the stator. The magnetic field created by the permanent magnets of the slider is carried along by the magnetic field vector, which is created by the stator winding, creating a driving moment acting on the moving part of the electric motor.
При помощи средства управления (контролера) подают напряжение на обмотки статора так, чтобы вектор магнитного поля статора всегда был равен вектору магнитного поля слайдера. С помощью широтно-импульсной модуляции (ШИМ) контроллер управляет током, протекающим через обмотки статора электродвигателя, т.е. вектором магнитного поля статора, и таким образом регулируется момент, действующий на слайдер. Управление реализуется таким образом, чтобы создавать и поддерживать в зазоре между статором и слайдером бегущее магнитное поле, которое увлекает за собой слайдер. Реализация заявляемого изобретения с применением совмещенной обмотки электродвигателя способствует достижению указанного технического результата, обеспечивая увеличение тягового усилия с повышением выходного момента электродвигателя. Также удается достичь синусоидальности кривой магнитодвижущей силы (М.Д.С.), как это показано на (фиг.7), благодаря чему, обеспечивается максимальная плавность хода подвижной части электродвигателя (слайдера) и увеличивается его ресурса. Выполнение статора в виде каркасной секционной конструкции обеспечивает технологичность сборки и способствует повышению точности позиционирования элементов конструкции статора, относительно элементов подвижной части электродвигателя независимо от относительного температурного расширения и механического воздействия. With the help of a control (controller), the voltage is applied to the stator windings so that the magnetic field vector of the stator is always equal to the magnetic field vector of the slider. With the help of pulse width modulation (PWM), the controller controls the current flowing through the stator windings of the motor, i.e. the magnetic field vector of the stator, and thus adjusts the moment acting on the slider. The control is implemented in such a way as to create and maintain a running magnetic field in the gap between the stator and the slider, which carries the slider. Implementation of the claimed invention with the use of a combined winding of an electric motor contributes to the achievement of this technical result, providing an increase in tractive effort with an increase in the output torque of the electric motor. It is also possible to achieve the sinusoidal curve of the magnetomotive force (MSS), as shown in (Fig.7), which ensures maximum smoothness of the moving part of the electric motor (slider) and increases its resource. Execution of the stator in the form of a frame sectional construction provides manufacturability of the assembly and contributes to improving the accuracy of positioning the stator structural elements relative to the elements of the moving part of the electric motor regardless of the relative temperature expansion and mechanical stress.
Заявляемое техническое решение предусматривает различные варианты и альтернативные формы реализации. Конкретный вариант осуществления раскрыт в описании и показан посредством приведенных графических материалов. Описанный вариант реализации изобретения не ограничивается конкретной раскрытой формой и может охватывать все возможные варианты исполнения, эквиваленты и альтернативы, в рамках существенных признаков, раскрытых в формуле.  The claimed technical solution provides for various options and alternative forms of implementation. A specific embodiment is disclosed in the description and shown by means of the above graphic materials. The described embodiment of the invention is not limited to the specific form disclosed and may cover all possible versions, equivalents and alternatives, within the essential features disclosed in the claims.

Claims

Claims Статор линейной электропогружной насосной установки и способ его изготовления Claims Stator of a linear electro-immersion pumping installation and method of its manufacture
1. Статор линейной электропогружной насосной установки, состоящий из множества секций которые содержат, установленные вокруг полой направляющей для подвижной части линейного привода кольцевые опорные элементы, разделяющие набор катушек, формирующих обмотку с числом магнитных полюсов р>10, включающую в себя пространственно - совмещенную композицию трехфазных взаимозависимых частей (обмоток), собранных в звезду и треугольник, отличающийся тем, что конструктивные элементы статора выполнены из материала с относительным температурным расширением равным температурному расширению элементов подвижной части линейного привода, причем секции статора выполнены в виде каркасной конструкции сформированной из С-образных поперечных ферромагнитных элементов (проставок) с радиальными выступами, а также секционных и межсекционных направляющих, устанавливаемых в осевом направлении, выполненных с возможностью обеспечения постоянной величины полюсного деления и точного позиционирования элементов статора относительно друг друга.  1. A linear electrophorege pumping unit stator consisting of a plurality of sections that contain, mounted around a hollow guide for a moving linear actuator, annular support elements dividing a set of coils forming a winding with a number of magnetic poles p> 10, including a spatially combined three-phase composition interdependent parts (windings) assembled into a star and a triangle, characterized in that the structural elements of the stator are made of a material with a relative temperature expansion by irradiation equal to the temperature expansion of the moving part of the linear actuator, and the stator sections are made in the form of a frame structure formed from C-shaped transverse ferromagnetic elements (spacers) with radial protrusions, as well as sectional and intersectional guides mounted in the axial direction, made with the possibility of providing the magnitude of pole division and precise positioning of the stator elements relative to each other.
2. Статор линейной электропогружной насосной установки по п.1 отличается тем, что секционные и межсекционные направляющие выполнены в виде пластинчатых перфорированных элементов, установленных в зацеплении с радиальными выступами С-образных поперечных ферромагнитных элементов (проставок) с фиксацией посредством, периодически установленных замковых элементов, при этом С- образные опорные элементы (проставки) выполнены с поперечной прорезью, с постепенным переходом по дуге и при формировании секций статора образуют продольный желоб под укладку соединяемых концов катушек. 2. The stator of the linear electric submersible pumping installation according to claim 1 is characterized in that the sectional and intersectional guides are made in the form of plate-like perforated elements mounted in engagement with the radial protrusions of the C-shaped transverse ferromagnetic elements (spacers) with fixation by means of periodically fixed locking elements, at the same time C-shaped supporting elements (spacers) are made with a transverse slot, with a gradual transition along the arc and during the formation of the stator sections, they form a longitudinal groove for laying the connected ends of the coils.
3. Статор линейной электропогружной насосной установки отличается тем, что обмотка статора выполнена из набора катушек, объединенных в группы и является частью магнитной системы, у которой число зубцов статора, отличается от числа магнитных полюсов подвижной части линейного электродвигателя на величину кратную двум, образуя результирующее магнитное поле с числом магнитных полюсов статора равным числу магнитных полюсов подвижной части, причем катушки в группах расположены попарно с чередованием соединения в звезду и треугольник, образуя в каждой паре угол между векторами индукции магнитного потока 90 эл. градусов, при этом группы катушек, относящиеся к одной фазе смещены относительно групп катушек относящихся к другим фазам на 120 эл. градусов.  3. The stator of a linear electric submersible pumping installation is different in that the stator winding is made of a set of coils grouped together and is part of a magnetic system, in which the number of stator teeth differs from the number of magnetic poles of the moving part of a linear electric motor by a factor of two, forming the resulting magnetic the field with the number of magnetic poles of the stator is equal to the number of magnetic poles of the movable part, with the coils in groups arranged in pairs with alternating connections in a star and a triangle, the image yu in each pair the angle between the magnetic flux induction vectors 90 el. degrees, while the groups of coils belonging to the same phase are shifted relative to the groups of coils belonging to other phases by 120 e. degrees
4. Статор линейной электропогружной насосной установки по пп.1;3 отличается тем, что обмотка статора выполнена девятифазной и состоит из трех трехфазных обмоток, соединенных параллельно две из которых соединены в звезду и одна - в треугольник.  4. The linear electric submersible pumping unit stator according to claims 1; 3 differs in that the stator winding is nine-phase and consists of three three-phase windings, connected in parallel two of which are connected in a star and one in a triangle.
5. Статор линейной электропогружной насосной установки по п.З отличается тем, что в группе катушек, по меньшей мере, две катушки представляют одну фазу и образуют один полюс, одна из указанной пары катушек соединена в звезду, а вторая в - треугольник с аналогичными катушками других фаз, причем каждая пара катушек в группе имеет обратную полярность по отношению к предыдущей.  5. The stator of the linear electric submersible pumping installation according to item 3 is different in that in a group of coils, at least two coils represent one phase and form one pole, one of the specified pair of coils is connected to a star, and the second to a triangle with similar coils other phases, each pair of coils in the group has a reverse polarity with respect to the previous one.
6. Способ изготовления статора, линейной электропогружной насосной установки отличается тем, что статор формируют из секций, конструктивные элементы которых выполняют из материала с относительным температурным расширением равным температурному расширению элементов подвижной части линейного электродвигателя, причем секции статора выполняют в виде каркасной конструкции сформированной из С-образных поперечных ферромагнитных элементов (проставок) с радиальными выступами, а также секционных и межсекционных направляющих, между С-образными поперечными элементами устанавливают набор катушек, которые объединяют в группы, размещенные с учетом поочередной смены направления тока в рамках одной группы, причем катушки в группах формируют попарно с чередованием соединения в звезду и треугольник, образуя в каждой паре угол между векторами индукции магнитного потока 90 эл. градусов, при этом группы катушек, относящиеся к одной фазе смещают относительно групп катушек относящихся к другим фазам на 120 эл. градусов. 6. A method of manufacturing a stator, a linear electro-immersion pumping installation, is characterized in that the stator is formed from sections, the structural elements of which are made of a material with a relative temperature expansion equal to the temperature the expansion of the moving part of the linear motor, and the stator sections are in the form of a frame structure formed from C-shaped transverse ferromagnetic elements (spacers) with radial protrusions, as well as sectional and intersection guides, between the C-shaped transverse elements set a set of coils, which are combined into groups placed with regard to alternating changes in the direction of the current within one group, and the coils in the groups are formed in pairs with alternating connections in a star and tr a square, forming in each pair an angle between the magnetic flux induction vectors 90 el. degrees, while groups of coils belonging to one phase are shifted relative to groups of coils belonging to other phases by 120 e. degrees
7. Способ изготовления статора, линейной электропогружной насосной установки по п.6 отличается тем, что обмотку статора формируют из трех трехфазных обмоток, соединенных параллельно две из которых соединены в звезду и одна - в треугольник.  7. A method of manufacturing a stator, a linear electro-immersion pumping installation according to claim 6, characterized in that the stator winding is formed from three three-phase windings, connected in parallel two of which are connected in a star and one in a triangle.
PCT/UA2018/000073 2018-01-25 2018-07-11 Stator for linear electric submersible pump unit and method for producing same WO2019147212A1 (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU201800723 2018-01-25
UAU201800723 2018-01-25
UAA201802835 2018-03-20
UAA201802835 2018-03-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019147212A1 true WO2019147212A1 (en) 2019-08-01

Family

ID=67395653

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/UA2018/000073 WO2019147212A1 (en) 2018-01-25 2018-07-11 Stator for linear electric submersible pump unit and method for producing same

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2019147212A1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130038144A1 (en) * 2011-08-11 2013-02-14 Alan Charles McAleese Modular stator for tubular electric linear motor and method of manufacture
RU2582332C1 (en) * 2014-12-30 2016-04-27 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" Cylindrical linear induction motor
WO2017074213A1 (en) * 2015-10-30 2017-05-04 Центр Разработки Нефтедобывающего Оборудования Stator of a submersible linear electric motor and method for assembling said stator
RU179910U1 (en) * 2018-01-25 2018-05-29 Дмитрий Валерьевич Хачатуров Stator of a linear electric submersible pump installation

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130038144A1 (en) * 2011-08-11 2013-02-14 Alan Charles McAleese Modular stator for tubular electric linear motor and method of manufacture
RU2582332C1 (en) * 2014-12-30 2016-04-27 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" Cylindrical linear induction motor
WO2017074213A1 (en) * 2015-10-30 2017-05-04 Центр Разработки Нефтедобывающего Оборудования Stator of a submersible linear electric motor and method for assembling said stator
RU179910U1 (en) * 2018-01-25 2018-05-29 Дмитрий Валерьевич Хачатуров Stator of a linear electric submersible pump installation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI449306B (en) Linear motor
US5925965A (en) Axial flux reluctance machine with two stators driving a rotor
KR20050036949A (en) Polyphase claw pole structure for an electrical machine
TW201334371A (en) Electric machine
RU2603680C2 (en) Electric motor with winding which contains no iron
KR100964539B1 (en) Linear motor
IE50533B1 (en) Linear dc permanent magnet motor
KR100964538B1 (en) Linear motor
KR20130047631A (en) Electric machine
EP2074689A2 (en) Electrical machine with stator having concentrated windings
JP5511713B2 (en) Linear motor
EP1315274B1 (en) Travelling field synchronous ac motor
CN205544649U (en) Electric drill utensil drive in pit is with few coil permanent magnet synchronous motor of overlength iron core
CA3023913A1 (en) Switched reluctance machine with short flux path
KR100548856B1 (en) Linear Driving Device
WO2019147212A1 (en) Stator for linear electric submersible pump unit and method for producing same
US20190229602A1 (en) Stator of linear electrical submersible pump unit and method for its operation
JP5386925B2 (en) Cylindrical linear motor
KR100595783B1 (en) Linear motor and xy stage
RU2275732C2 (en) Linear electric motor
EP1817835A1 (en) Switched reluctance motor
RU179910U1 (en) Stator of a linear electric submersible pump installation
RU2667661C1 (en) Method of manufacturing improved magneto-electric machine
RU182991U1 (en) Linear generator
JP3824060B2 (en) Linear motor

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18901856

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18901856

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1