[實用新型]直驅式的螺桿泵永磁同步電機

有效

• 申請號: 201120420403.3
• 申請日: 2011-10-31
• 公開（公告）號: CN202334219U
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 李玉國;康燕琴;黃世鑫;王志中
• 申請（專利權）人: 鄭州新大方電力能源有限公司
• 主分類號: H02K21/00
• 分類號: H02K21/00;H02K21/02
• 代理公司: 鄭州中民專利代理有限公司 41110
• 代理人: 郭中民

技術領域

????本實用新型涉及適用于油田采油螺桿泵地面驅動裝置，具體說是涉及一種直驅式的螺桿泵永磁同步電機。?

背景技術

????目前油田地面螺桿泵驅動機構采用的是普通的鼠籠式三相異步電動機，經過一對皮帶輪和一對錐齒輪二級減速來實現驅動光桿的。這種驅動模式結構復雜，電能損耗高，皮帶經常更換，齒輪噪聲大，漏油嚴重，日常維護費用高。而且這種電機恒速恒壓，對設備及泵桿的故障無保護，容易燒電機，扭斷泵桿，造成定子脫落。?

發明內容

本實用新型的目的正是針對所示現有技術中所存在的不足之處而提供一種直驅式的螺桿泵永磁同步電機。?本實用新型的電機可有效解決目前地面螺桿泵驅動機構存在電機速度高、傳動效率低、維護成本高的問題。?

本實用新型的目的可通過下述技術措施來實現：?

????本實用新型的直驅式螺桿泵永磁同步電機為無轉子勵磁電流、差率為零的永磁同步電機，所述同步電機的轉子軸為空心軸結構，在轉子軸的空心軸穿裝有密封管，且密封管的上、下端分別延伸至轉子軸的上、下端之外，轉子軸的上端與密封管之間設置有動配合密封件，密封管下端與同步電機的機座之間設置有靜配合密封件；螺桿泵的泵桿直接穿裝在密封管的管腔內；所述轉子軸上端通過鍵連接的方式與聯軸套相結合，聯軸套上端通過連接件與泵桿形成靜配合連接關系。

本實用新型中所述轉子軸的下端通過由下至上依次設置的向心軸承、推力軸承與電機外殼相結合，用于保證轉子軸與泵桿的同心轉動；所述同步電機的機座與井口四通法蘭連接。?

????本實用新型具有反轉制動功能：當停電或井停機時，泵桿扭轉變形儲存的扭矩釋放，會使泵桿反轉，這時永磁電機處于發電狀態，驅動控制器會接通到制動電阻上，發出的電能被制動電阻消耗掉，反轉速度越高，制動力矩越大，逐漸將泵桿內儲存的能量相對平緩地釋放完。有效防止泵桿斷裂事故的發生。相比機械反轉制動器，簡單可靠。?

本實用新型的有益效果如下：?

1、本實用新型的所采用的永磁同步電機無轉子勵磁電流、差率為零、功率因數高；電機為多極低速永磁電機，啟動力矩大，能很好地滿足螺桿泵啟動高扭矩的特性要求要求。

2、本實用新型直接驅動螺桿泵泵桿，省去了皮帶傳動和齒輪減速機構，傳動效率提高10%。采用上置式機械密封，具有可靠性好，維護方便特點。?

3、本實用新型裝置安裝重量對稱減少了井口震動，提高了運行的穩定性，節能降耗明顯，每噸井液耗電比機械式驅動裝置節電15%以上。?

4、本實用新型電機可由智能變頻柜控制，電流電壓轉速顯示，人機界面調參方便，軟啟動軟停車，無級調速，具有過轉矩、過壓、過電流等保護功能。?

附圖說明

????附圖是本實用新型的結構示意圖。?

具體實施方式

本實用新型以下將結合實施例（附圖）做進一步描述：?

如圖所示，本實用新型包括轉子軸10、轉子鐵芯11、定子鐵芯繞組13、殼體14、推力軸承15、軸承16，機座17，平鍵7、聯軸套3、連接方卡1、泵桿4，以及用于井液密封的機械密封（動配合密封件）2、靜配合密封件5、密封管6、扶正軸承8、電機上端蓋9等；所述轉子鐵芯11表面固結有永久磁鋼12；所述轉子軸10為空心軸結構，在轉子軸10的空心軸穿裝有密封管6，且密封管6的上、下端分別延伸至轉子軸10的上、下端之外，轉子軸10的上端與密封管6之間設置有機械密封（動配合密封件）2，密封管6下端與同步電機的機座17之間設置有靜配合密封件5（用于保證井液不會順密封管6和轉子軸10縫隙泄露到電機里面，并有有較長的使用壽命）；螺桿泵的泵桿4直接穿裝在密封管6的管腔內；所述轉子軸10上端通過平鍵7與聯軸套3相結合，聯軸套3上端為凸臺結構，通過連接方卡1與泵桿4形成靜配合連接關系，并通連接方卡1將動力傳遞給泵桿4，實現井下的螺桿泵的旋轉；所述轉子軸10的下端通過由下至上依次設置的向心軸承16、推力軸承15與電機外殼相結合，用于保證轉子軸與泵桿的同心轉動；所述同步電機的機座17與井口四通法蘭連接。

????本實用新型與傳統三相異步電動機螺桿泵地面驅動裝置相比，取消了皮帶和齒輪減速箱兩級傳動及防反轉棘輪機構，簡化了驅動裝置結構，提高了可靠性，因而提高了傳動效率，降低了能耗，減少高速運行噪聲和潤滑油泄漏對環境的污染，可以安裝在居民區內的油井上。?