[發明專利]用于24極永磁潛油電機的轉子結構

無效

• 申請號: 200910071065.4
• 申請日: 2009-10-30
• 公開（公告）號: CN102055261A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發明（設計）人: 莊朝榮;周伯飛;董書東
• 申請（專利權）人: 天津榮亨集團股份有限公司
• 主分類號: H02K1/27
• 分類號: H02K1/27
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 江增俊

技術領域

本發明屬于永磁潛油電機，特別是涉及一種用于24極永磁潛油電機的轉子結構。

背景技術

近年來，單螺桿泵采油技術得到迅速發展，該技術可以彌補“磕頭機”的不足，適用于含砂量大、粘度高的油井，直井、斜井、水平井、中淺井、低產油井、邊遠油井、稠油井，單螺桿泵逐漸替代了“磕頭機”設備和離心式潛油電泵，成為該類油田的首選設備。

目前，單螺桿泵電機有兩種類型，一種類型是采用齒輪減速機構的高速潛油電機，另一種類型是免減速機的直接驅動低速潛油電機，其電機轉速普遍為500轉/分以下。對于單螺桿泵的效率而言，要求直接驅動低速潛油電機的轉速為100-300轉/分較為適宜，因此研制該轉速范圍的低速潛油電機已經成為現階段的熱點。

根據旋轉磁場轉速與定子磁極對數成反比的原理，定子以及相應的轉子磁極對數較高則可以實現電機的低轉速。顯然采用自起動的24磁極對數的低速潛油電機其轉速能夠滿足單螺桿泵高效率的要求，直接驅動單螺桿泵的工作方式也有利于簡化設備。

公知技術中，公告號CN2541988的實用新型《自起動永磁式同步電動機》公開了以下技術方案，轉子鐵芯由多片轉子沖片疊加而成，轉子沖片的圓周面上沖有多個開口導條槽或閉口導條槽，導條鑲嵌在開口導條槽或閉口導條槽內，開口導條槽或閉口導條槽內側對稱開有多對U字形空氣隔磁磁鋼槽，磁鋼位于U字形空氣隔磁磁鋼槽的底部，轉子沖片的中心開有軸孔，鐵芯套在軸上。

上述技術方案公開了導條槽及導條，使永磁式同步電動機具有了自起動功能。

公告號CN2192975的實用新型《組合式永磁電機轉子》公開了以下技術方案，一種組合式永磁電機轉子，它是在軸的長度方向以鍵連接均布的帶有外圓缺口和徑向開口槽的圓板式隔磁板，各隔磁板之間固定圓周方向均布基本呈扇面形的磁極，磁極的間距與隔磁板的開口槽寬度相等，且共同支撐以槽楔壓住的磁鋼，磁極、隔磁板、軸三者之間分別構成相應個數圓環形隔磁腔。隔磁腔內可以是自然的空間，也可以是填裝非導磁材料。

上述技術方案是由圓板式隔磁板將磁極分成段，是克服轉子漏磁現象的有力措施，但間隔設置的圓板式隔磁板是承受磁鋼和磁極全部重量和轉動產生的離心力的惟一部件，其實施例為兩極電機時若強度尚可，當24磁極對數時布滿開口槽的圓板式隔磁板的強度未必可靠。尤其是現有潛油電機的軸細(30-35mm左右)且長(3000-6000mm左右)，當轉子軸扭轉變形時，將會發生磁場極性交錯現象，大大影響電機的出力。

發明內容

本發明是為了解決公告號為CN2192975的實用新型《組合式永磁電機轉子》所公開的技術方案不適應24磁極對數潛油電機轉子需要的技術問題而公開一種用于24極永磁潛油電機的轉子結構。

本發明為實現上述目的采取以下技術方案：本轉子結構由轉子軸及轉子軸承、磁鋼、磁極和導條所組成，特征是，轉子軸軸向設有各轉子單元，所述轉子單元設有管形磁軛、磁鋼和沖片疊合構成的磁極，管形磁軛由鍵固定于轉子軸表面，截面為矩形的24個磁鋼對稱分布于管形磁軛表面，各磁鋼上表面分別設有磁極，各磁極設有開口導條槽，所述各磁鋼和磁極的兩側端面設有與其緊密接合的銅隔磁端環，各銅隔磁端環內沿口分別與管形磁軛兩端的凸臺相接合，所述各銅隔磁端環周邊等間隔分布有位置相對應的48個開口孔，其中相間的24個開口孔分別與各磁極的開口導條槽相對應，所述兩側銅隔磁端環位置相對應的48個開口孔分別設有兩端為端帽的導條，其中相間的24個導條分別與各磁極的開口導條槽對應接合。

本發明還可以采取以下技術措施：

所述截面為矩形的磁鋼其一側短邊與管形磁軛表面相接合，磁鋼短邊為磁極，相臨磁鋼的磁極相反。

所述管形磁軛表面對稱分布有24個磁鋼臥槽。

所述磁極為梯形，其底邊設置開口導條槽。

本發明的有益效果和優點是：本轉子結構的轉子軸表面鍵固定有管形磁軛，使轉子軸實質上成為復合軸，從而增強了轉子軸的抗扭強度。轉子軸抗扭強度在24極永磁潛油電機的轉子中尤為重要，它可以保證各磁極在軸向上的直線度，有效避免因磁場極性發生交錯造成的電機出力降低。本轉子結構的磁鋼由底面的管形磁軛支撐，上面由磁極緊壓，因此固定可靠。本轉子結構的銅端環與導條形成鼠籠，不僅使永磁電機具有自起動功能，也使轉子單元具有便于組合使用的整體性。本發明具有結構合理、特別適用于24極永磁潛油電機轉子的突出優點。

附圖說明

附圖1是本發明的轉子單元實施例結構局部剖面示意圖。

附圖2是本發明的轉子實施例結構剖面示意圖。