[實用新型]多節(jié)伺服潛油電機

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920150045.1
• 申請日: 2009-04-30
• 公開（公告）號: CN201478959U
• 公開（公告）日: 2010-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郝雙暉;郝明暉
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江關(guān)西電機有限公司
• 主分類號: H02K16/00
• 分類號: H02K16/00;H02K29/08;H02K11/00;G01D5/249
• 代理公司: 北京信慧永光知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11290
• 代理人: 王月玲;武玉琴

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種伺服電機，尤其涉及一種改進了電機結(jié)構(gòu)的多節(jié)伺服潛油電機。

背景技術(shù)

目前我國和世界其它產(chǎn)油國家，油田上都廣泛使用潛油電機來驅(qū)動潛油電泵來汲取原油，傳統(tǒng)的潛油電泵系統(tǒng)，其動力源主要是二極三相異步電動機，現(xiàn)有的采油系統(tǒng)在采油工藝配套中存在三個問題：

一是與離心潛油泵配套時因電機轉(zhuǎn)速低于同步轉(zhuǎn)速，電機效率和功率因數(shù)偏低；

二是與潛油螺桿泵配套上時，轉(zhuǎn)速過高很難經(jīng)過轉(zhuǎn)速器將速度降低到與螺桿泵相適應(yīng)的轉(zhuǎn)速，即使采用減速器也大大的提高了采油成本和降低了系統(tǒng)的效率，若采用變頻調(diào)速裝置，使電機長期處于低頻工作狀態(tài)又容易引起電機的溫升加快，引起電機故障。系統(tǒng)不能實現(xiàn)靈活控制，效率低。

三是傳統(tǒng)的潛油電泵系統(tǒng)即使采用變頻控制，其電機控制柜往往置于地面其交流電在傳輸至電機時由于是遠距離傳輸，能量損耗嚴重，進一步降低了系統(tǒng)的效率。

隨著新技術(shù)的發(fā)展，伺服技術(shù)的逐漸成熟，伺服潛油抽油系統(tǒng)成為潛油抽油系統(tǒng)的一種發(fā)展趨勢。公開號為CN228745Y的文獻提出了一種稀土永磁潛油電動機，但它總得來說只是在原有異步潛油電機的基礎(chǔ)上通過在轉(zhuǎn)子上嵌入永磁體來改善同步轉(zhuǎn)速的問題，極限于電機本體，沒有解決轉(zhuǎn)速可調(diào)，在低速場合的應(yīng)用仍然很困難，效率也不是很高。公開號為CN2627715Y的文獻也公開了一種稀土永磁同步潛油電機，不足依然是在其節(jié)能，以及速度可調(diào)上的缺乏。雖然結(jié)合變頻控制器使用仍然存在節(jié)能率低的問題。

給予上述現(xiàn)有技術(shù)中的潛油電機存在的缺陷，有必要提供一種效率更高，功率更大，更加節(jié)約成本的多節(jié)伺服潛油電機以滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要。

實用新型內(nèi)容

本實用新型要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種多節(jié)伺服潛油電機，安裝結(jié)構(gòu)簡單，易于操作，能夠提供較大的功率，較好的解決了在井下潛油伺服系統(tǒng)中的應(yīng)用問題。

本實用新型所解決的技術(shù)問題是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種多節(jié)伺服潛油電機，主要包括電機本體，電機本體頭部的電機殼與頭部法蘭相連，電機軸的頭部凸伸于頭部法蘭之外，電機軸固定在頭部法蘭內(nèi)并通過所述的頭部法蘭與其他裝置相連，所述的電機本體內(nèi)包括有多節(jié)電機，每節(jié)電機的電機殼內(nèi)主要包括定子和轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子為永磁鐵，定子鐵芯中設(shè)有繞組，相鄰的兩節(jié)電機的轉(zhuǎn)子軸通過聯(lián)軸器連接；相鄰的兩節(jié)電機的電機殼通過連接裝置連接；相鄰的兩節(jié)電機上設(shè)置的電機轉(zhuǎn)子的N極對應(yīng)在一條直線上，S極對應(yīng)在一條直線上；電機定子的U、V、W三相繞組分別對應(yīng)在一條直線上。

為了對電機進行支撐，所述的多節(jié)伺服電機相鄰的兩節(jié)電機之間還設(shè)有扶正軸承。

根據(jù)不同需要，所述的連接裝置為螺紋法蘭或法蘭或雙螺紋法蘭。

所述的電機軸的尾部通過密封裝置與編碼器相連。

所述的編碼器可以采用多種結(jié)構(gòu)規(guī)格，比如：可以為旋轉(zhuǎn)變壓器或磁敏式電阻編碼器或位置檢測傳感器。

所述的位置檢測傳感器，主要包括傳感器本體、不銹鋼罩、密封裝置和外殼，傳感器本體包括磁鋼環(huán)、導(dǎo)磁環(huán)和磁感應(yīng)元件；導(dǎo)磁環(huán)設(shè)置在不銹鋼罩的外壁上，由兩段或多段同半徑、同圓心的弧段構(gòu)成，相鄰兩弧段留有縫隙；磁感應(yīng)元件置于該縫隙內(nèi)；磁鋼環(huán)設(shè)置在不銹鋼罩的內(nèi)腔中，固定在電機轉(zhuǎn)軸上；不銹鋼罩外部通過密封裝置與外殼密封并固定；當磁鋼環(huán)與導(dǎo)磁環(huán)發(fā)生相對旋轉(zhuǎn)運動時，所述磁感應(yīng)元件將感測到的磁信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，并將該電壓信號傳輸給相應(yīng)的信號處理裝置。

所述的導(dǎo)磁環(huán)由兩段同半徑、同圓心的弧段構(gòu)成，分別為1/4弧段和3/4弧段，對應(yīng)的磁感應(yīng)元件為2個；或者，所述的導(dǎo)磁環(huán)由三段同半徑的弧段構(gòu)成，分別為1/3弧段，對應(yīng)的磁感應(yīng)元件為3個；或者，所述的導(dǎo)磁環(huán)由四段同半徑的弧段構(gòu)成，分別為1/4弧段，對應(yīng)的磁感應(yīng)元件為4個；或者，所述的導(dǎo)磁環(huán)由六段同半徑的弧段構(gòu)成，分別為1/6弧段，對應(yīng)的磁感應(yīng)元件為6個。

所述的導(dǎo)磁環(huán)的弧段端部設(shè)有倒角；所述倒角為沿軸向或徑向或同時沿軸向、徑向切削而形成的倒角。

所述的位置檢測傳感器，還包括骨架，用于固定所述導(dǎo)磁環(huán)；所述導(dǎo)磁環(huán)設(shè)置在骨架成型模具上，在所述骨架一體成型時與骨架固定在一起。

所述的磁感應(yīng)元件為霍爾感應(yīng)元件。

一種上述的位置檢測傳感器的信號處理裝置，包括：

A/D轉(zhuǎn)換模塊，對位置檢測傳感器中磁感應(yīng)元件發(fā)送來的電壓信號進行A/D轉(zhuǎn)換，將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；

合成模塊，對位置檢測傳感器發(fā)送來的經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換的多個電壓信號進行處理得到基準信號D；