[實用新型]一種頁巖油氣電驅壓裂泵用高功率密度變頻電機

有效

• 申請號: 202020409971.2
• 申請日: 2020-03-27
• 公開（公告）號: CN211530941U
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 胡家龍;蔡宇;張妍妍;薛芳
• 申請（專利權）人: 大連創為電機有限公司
• 主分類號: H02K9/06
• 分類號: H02K9/06;H02K9/12;H02K5/24;H02K5/20;H02K1/20;H02K1/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種頁巖油氣電驅壓裂泵用高功率密度變頻電機，屬于電機技術領域，電機包括機座，轉軸，定子鐵心，轉子鐵心，轉子導條，用于承載轉軸的軸承，前端蓋和后端蓋，其特征在于，所述的電機內部設置有冷卻結構，外部設置有冷卻系統，所述的冷卻系統通過冷卻結構對電機內部進行冷卻。該電機的特點是可以使電機內部溫度相對均衡，能起到更好的散熱效果，還具有體積小，功率大，重量輕，噪音低，功率范圍涵蓋了從3350~5200kW且長度不超過1450mm；電驅壓裂用電機功率密度的大幅提升符合“小井場、大作業，長時間，高負荷”的連續施工需求；同時對環境影響程度和依賴程度低，作業過程中幾乎無污染，零排放，符合國家環保產業政策。

技術領域

本發明屬于電機技術領域，具體涉及到一種頁巖油氣電驅壓裂泵用高功率密度變頻電機。

背景技術

壓裂工藝是目前提高油氣井采收率的有效措施之一，已經成為改造低滲透油氣藏和開發深部油氣藏的主要手段。壓裂車作為儲層壓裂改造地面核心設備，主要功能是吸入壓裂液，對其增壓，并注入井底，對儲層進行壓裂改造。

壓裂泵是頁巖油氣壓裂車的核心設備，目前，國內外壓裂泵向著大功率、高泵壓、大排量和高效率的方向發展。而壓裂車上為壓裂泵提供動力的柴油發動機，體型巨大，效率低，耗能高，電驅壓裂尚未普及。

由于我國頁巖氣多分布川渝山區，埋藏深度深，需要為壓裂泵提供較大功率的動力，所以就需要多臺壓裂車同時輸送動力源，但是作業區道路崎嶇，交通運輸不便，而且作業井場靠近居民區，場地面積受限，負責后勤保障的車輛、人員又繁多，例如：一個2500型壓裂車隊，需要各工種車輛20余量，柴油壓裂車群在作業過程中產生的高噪音，重污染對作業人員的身心健康以及周邊環境都有著極大的影響和破壞，不但隱形開采成本大大提升，而且對于這種特殊惡劣的地勢來說，無疑不是增加了更多的困難和問題。

而電驅壓裂的方式可以有效緩解傳統柴油機壓裂車帶來的高耗能、高噪音、重污染、維護不便等諸多弊端，但是在作業過程中，又因為需要對壓裂泵輸送大量動力，故此對電機的負載和沖擊是相當大的，電機在不斷的高速旋轉過程中提供動力，定子會產生大量的熱量，產生的熱量主要通過外殼散發，這種散熱方式對電機的外表散熱效果比較好，但是對于電機內部的其他高發熱部件，如轉子，軸承，這些部件由于受到電機體積的限制產生的熱量很難散發出去，所以電機很容易損壞，會大大縮短其使用的壽命。

發明內容

本發明目的提供了一種頁巖油氣電驅壓裂泵用高功率密度變頻電機，解決現有技術的不足，應對新形勢下的壓裂作業需求，在有限的作業場地內要能容納更多的作業設備，為深層含氣頁巖層進行電驅壓裂提供動力。

本發明是通過以下方式實現的一種頁巖油氣電驅壓裂泵用高功率密度變頻電機，電機包括機座，轉軸，定子鐵心，轉子鐵心，轉子導條，用于承載轉軸的軸承，前端蓋和后端蓋，所述的電機內部設置有冷卻結構，外部設置有冷卻系統，所述的冷卻系統通過冷卻結構對電機內部進行冷卻。

所述的冷卻系統包括冷卻風機，消音箱和防護蓋板，所述冷卻風機的出風口與消音箱連通，防護蓋板通過旋轉合頁與消音箱的出風口連接。

所述的機座下端開設有進風口，其上端開設有出風口，位于機座的內壁上圓周方向設有至少22根加強支撐筋；

所述轉軸的末端安裝有測速盤；

所述的定子鐵心由硅鋼材質的定子沖片疊壓沖制，定子鐵心的內部裝配有電機繞組；

所述的前端蓋上安裝有接地碳刷。

所述的定子鐵心通過加強支撐筋的固定支撐與機座內壁之間形成風腔。

所述的轉子鐵心采用呈圓周分布的大孔徑軸向孔的通風結構。

所述的進風口，出風口，風腔以及大孔徑軸向孔共同組成了冷卻結構。

所述的定子沖片上設置有散熱齒。