[發(fā)明專利]潛油直驅(qū)永磁同步電機(jī)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010253462.6
• 申請日: 2010-08-16
• 公開（公告）號: CN101969256A
• 公開（公告）日: 2011-02-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李德印
• 申請（專利權(quán)）人: 新鄉(xiāng)市夏烽電器有限公司
• 主分類號: H02K21/14
• 分類號: H02K21/14;H02K1/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一.技術(shù)領(lǐng)域：本發(fā)明涉及一種永磁電機(jī)，特別是涉及一種潛油直驅(qū)永磁同步電機(jī)。

二.背景技術(shù)：眾所周知，電機(jī)是設(shè)備運(yùn)行的基礎(chǔ)，不過各種行業(yè)對電機(jī)的要求不盡相同，采油行業(yè)由于其行業(yè)的特殊性，對電機(jī)的要求有其特殊性，低速、大轉(zhuǎn)矩以及啟動(dòng)扭矩大就是它的要求。

三.發(fā)明的內(nèi)容：

本發(fā)明的目的：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種設(shè)計(jì)新穎獨(dú)特、結(jié)構(gòu)簡單、低轉(zhuǎn)速輸出大扭矩且控制靈活可靠的潛油直驅(qū)永磁同步電機(jī)。

本發(fā)明的技術(shù)方案：一種潛油直驅(qū)永磁同步電機(jī)，含有外殼和至少兩個(gè)永磁電機(jī)，每一所述永磁電機(jī)均含有定子和轉(zhuǎn)子，所述定子的線槽中設(shè)置有線圈繞組，所述轉(zhuǎn)子的圓柱形表面上均勻設(shè)置有永磁體，所有永磁電機(jī)均安裝固定在所述外殼中，并且，所有所述永磁電機(jī)的相同一相線圈繞組串行連接在一起，相鄰所述永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸通過同軸連接器固定連接。

所述定子的線槽沿圓周均勻分布且成瓦狀，所述永磁體為瓦狀。所述定子的線槽為斜槽；所述定子的線槽數(shù)量為12～30個(gè)，所述永磁體的數(shù)量為8～22片。

所述外殼直徑為Ф89～Ф150mm，長度為2～12m，所述永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)速為0～300轉(zhuǎn)/分鐘。

本發(fā)明的有益效果：

1.本發(fā)明多個(gè)永磁電機(jī)共用一個(gè)軸以解決多個(gè)電機(jī)同步問題，并且每個(gè)電機(jī)的相同一相線圈繞組都是串行連接，因而容易控制，實(shí)現(xiàn)同步運(yùn)轉(zhuǎn)，且具有低轉(zhuǎn)速，啟動(dòng)扭矩大的優(yōu)點(diǎn)。

2、本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)為細(xì)長狀，放置在井下，形成下驅(qū)動(dòng)，與螺桿泵連接時(shí)無須抽油桿，無須機(jī)械減速裝置，提高了系統(tǒng)效率，降低了能耗，節(jié)約了生產(chǎn)成本。

3、本發(fā)明定子的線槽采用斜槽，能夠減少電機(jī)的諧波磁場，從而降低電機(jī)的振動(dòng)和噪聲。

4.本發(fā)明系統(tǒng)效率高、功率因數(shù)高、節(jié)能，其效率特性曲線具有高而平的特點(diǎn)，在電機(jī)輕載時(shí)節(jié)能效果更為明顯。

5.本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單，安裝維修方便，工作安全可靠，性能優(yōu)良的特點(diǎn)，其適用范圍廣，特別適用于油田螺桿泵，推廣后具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

四.附圖說明：

圖1為潛油直驅(qū)永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為潛油直驅(qū)永磁同步電機(jī)的使用狀態(tài)圖；

圖3為圖1中永磁電機(jī)的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為潛油直驅(qū)永磁同步電機(jī)的扭矩、功率、速度曲線圖。

五.具體實(shí)施方式：

實(shí)施例：參見圖1-圖4，圖中，1-定子，2-線圈繞組，3-永磁體，4-轉(zhuǎn)子，5-轉(zhuǎn)子軸，6-同軸連接器，7-外殼，8-保護(hù)器，9-柔性軸，10-螺桿泵。

潛油直驅(qū)永磁同步電機(jī)含有外殼7和至少兩個(gè)永磁電機(jī)，每一永磁電機(jī)均含有定子1和轉(zhuǎn)子4，定子1的線槽中設(shè)置有線圈繞組2，轉(zhuǎn)子4的圓柱形表面上均勻設(shè)置有永磁體3，所有永磁電機(jī)均安裝固定在外殼7中，并且，所有永磁電機(jī)的相同一相線圈繞組2串行連接在一起，相鄰永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸5通過同軸連接器6固定連接。

定子1的線槽沿圓周均勻分布且成瓦狀，永磁體3為瓦狀，且為嵌入式設(shè)置，嵌入方式是徑向排列或切向排列，兩者均具有良好的動(dòng)力特性。定子1的線槽為斜槽；定子1的線槽數(shù)量為12～30個(gè)，永磁體3的數(shù)量為8～22片。定子的線槽數(shù)量以及轉(zhuǎn)子級對數(shù)根據(jù)實(shí)際功率及外型確定，不一一列舉。

外殼7直徑為Ф89～Ф150mm，長度為2～12m，永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)速為0～300轉(zhuǎn)/分鐘。

使用時(shí)，將外殼7與保護(hù)器8連接在一起，保護(hù)器8再與柔性軸9連接，柔性軸9最后與螺桿泵10連接，潛油直驅(qū)永磁同步電機(jī)放置在井下，形成下驅(qū)動(dòng)，與螺桿泵連接的時(shí)候無須抽油桿，無須機(jī)械減速裝置，提高了系統(tǒng)效率，降低了能耗，節(jié)約了生產(chǎn)成本。

由圖4可以看出(圖中，1代表功率曲線，2代表扭矩曲線)，永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)速在300轉(zhuǎn)/分鐘時(shí)，永磁電機(jī)的功率保持在額定功率23kw，扭矩為730Nm；永磁電機(jī)的啟動(dòng)扭矩為1070Nm是額定扭矩的1.5倍，并在0～300轉(zhuǎn)/分鐘的啟動(dòng)過程中，始終保持恒定。