一種井用永磁直線電機(jī)制造技術(shù)

一種與地下采油采水泵配套的井用永磁直線電機(jī)，由動子部分和定子部分組成，動子部分由芯軸、動子鐵芯、永磁體組成；定子部分主要由機(jī)殼、定子鐵芯、定子線圈、端蓋、導(dǎo)套、密封裝置等部件組成。密封裝置安裝在電機(jī)端蓋上，并與動子部分的芯軸構(gòu)成機(jī)械動密封，防止原油、水、泥沙進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部。導(dǎo)套與動子芯軸或動子鐵芯構(gòu)成磨擦敷，保證動子始終處于電機(jī)的中心部位，使電機(jī)動子與定子氣隙保持均勻，本實(shí)用新型專利技術(shù)與現(xiàn)有產(chǎn)品相比，定子鐵芯與動子鐵芯之間氣隙較小，使永磁體磁路具有較小的磁阻，從而能夠在氣隙中產(chǎn)生較大的磁密，在同樣的定子線圈電流下產(chǎn)生的推力較大，降低了渦流損耗，提高了電機(jī)效率，提高了電機(jī)推力和電機(jī)可靠性。（*該技術(shù)在2016年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及一種電機(jī)，特別是一種與地下采油采水泵配套的井用永磁直線電機(jī)。
技術(shù)介紹
目前，絕大多數(shù)抽油機(jī)產(chǎn)品基本結(jié)構(gòu)還是游梁式，其動力設(shè)備是三相異步電動機(jī)，通過傳動皮帶帶動減速器旋轉(zhuǎn)，減速器帶動曲柄連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動而使游梁上下擺動，從而帶動抽油光桿移動，達(dá)到汲取原油的目的。這類抽油機(jī)屬有桿式采油設(shè)備，即動力驅(qū)動部分在地上，抽油泵在地下，地面驅(qū)動部分通過抽油桿的往復(fù)運(yùn)動將動力傳給地下的抽油泵，在這個過程中，抽油桿與油管長期反復(fù)摩擦，抽油桿或油管磨損嚴(yán)重，尤其是對大多數(shù)斜側(cè)井、水平井來說抽油桿和油管的磨損相當(dāng)嚴(yán)重，據(jù)統(tǒng)計(jì)平均每3個月就要更換一次抽油桿或油管，每更換一次的作業(yè)費(fèi)用達(dá)4～5萬元。另外游梁式抽油機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，中間轉(zhuǎn)換和傳遞環(huán)節(jié)較多，因而動力傳遞過程中損失較大，系統(tǒng)效率低。 根據(jù)現(xiàn)有抽油機(jī)的不足，最近人們試圖將動力設(shè)備從井上移至井下，形成井用永磁直線電機(jī)抽油泵，將井用永磁直線電機(jī)直接與抽油泵連接在一起，實(shí)現(xiàn)直線往復(fù)運(yùn)動，省去了約25噸重的地上裝置，取消了長達(dá)幾千米、重達(dá)幾噸的抽油桿，徹底消除了抽油桿與油管的磨損問題。目前井用永磁直線電機(jī)抽油泵還處于試驗(yàn)探索階段，其技術(shù)瓶頸在于本技術(shù)所述的井用永磁直線電機(jī)不過關(guān)。主要不足有現(xiàn)有井用永磁直線電機(jī)的定子鐵芯上有一個很厚的防護(hù)套(約2～6mm)，其目的是防止原油進(jìn)入電機(jī)定子線圈內(nèi)部，該防護(hù)套一般用銅制或不銹鋼等非導(dǎo)磁材料制成，這對電機(jī)來說相當(dāng)于增大了氣隙。同時金屬材料制成的防護(hù)套導(dǎo)電性能好，在電機(jī)工作時將會在該套上感應(yīng)出較大的短路電流，使電機(jī)渦流損耗大、電機(jī)效率低、出力小、推力達(dá)不到要求，可靠性低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的技術(shù)解決問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種井用永磁直線電機(jī)(簡稱電機(jī))。 本技術(shù)的技術(shù)解決方案是井用永磁直線電機(jī)由動子部分和定子部分組成，動子部分由芯軸、動子鐵芯、永磁體組成；定子部分主要由機(jī)殼、定子鐵芯、定子線圈、端蓋、導(dǎo)套、密封裝置等部件組成。密封裝置安裝在電機(jī)端蓋上，并與動子部分的芯軸構(gòu)成機(jī)械動密封，防止原油、水、泥沙進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部。導(dǎo)套與芯軸或動子鐵芯構(gòu)成磨擦敷，保證動子始終處于電機(jī)的中心部位，使電機(jī)動子與定子氣隙保持均勻，由于導(dǎo)套與動子間隙很小，在電機(jī)制造時可以保證定子鐵芯與動子鐵芯之間氣隙較小，使永磁體外磁路具有較小的磁阻，從而能夠在氣隙中產(chǎn)生較大的磁密，在同樣的定子線圈電流下產(chǎn)生的推力較大。 本技術(shù)的主磁場磁力線路線是由兩個相對的永磁體N極出發(fā)，到所對應(yīng)的動子鐵芯，穿過電機(jī)氣隙到定子鐵芯，經(jīng)過機(jī)殼到永磁體S極所對應(yīng)的定子鐵芯、氣隙和動子鐵芯后，到永磁體S極，再從永磁體S極到永磁體N極，形成閉合回路。。 本技術(shù)的原理是當(dāng)井下永磁直線電機(jī)通過電纜與地上的控制器接通電源時，電機(jī)定子線圈通入交流電，在電機(jī)氣隙中形成一個沿軸向運(yùn)動的磁場，該磁場與動子磁場耦合產(chǎn)生沿軸向的電磁力，該電磁力帶動電機(jī)動子沿著磁場移動的方向移動，推動抽油泵或抽水泵工作，從而實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的目的。 井上部分的控制器將電網(wǎng)電壓變換為電機(jī)所需要的工作電壓，控制器用來控制電機(jī)啟動、停機(jī)和電機(jī)換向，控制或調(diào)節(jié)電機(jī)的工作沖次，并對電機(jī)過載、欠載和短路等故障進(jìn)行綜合保護(hù)，以及顯示電機(jī)運(yùn)行參數(shù)。 本技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于減小了電機(jī)氣隙，使電機(jī)在目前永磁材料基礎(chǔ)上能夠產(chǎn)生較高的電機(jī)氣隙磁密，使電機(jī)在小電流情況下能夠產(chǎn)生足夠的推力，滿足抽油機(jī)的要求。由于取消了定子與動子之間的防護(hù)罩，消除了由此而產(chǎn)生的渦流損耗，提高了電機(jī)效率，提高了電機(jī)推力和電機(jī)可靠性。附圖說明本技術(shù)結(jié)構(gòu)對稱，圖1為本技術(shù)結(jié)構(gòu)示意圖的一部分，其中序號1是本技術(shù)的端蓋部分，序號2為密封裝置，序號3為導(dǎo)套，序號4為機(jī)殼、序號5為定子鐵芯、序號6為定子線圈、序號7為芯軸，序號8為動子鐵芯，序號9為永磁體。具體實(shí)施方式 如圖1所示，定子鐵芯5與定子線圈6沿電機(jī)軸向交替分布，連接成為整體后裝入機(jī)殼4內(nèi)，使其成為一體，當(dāng)電機(jī)工作時，定子線圈6所承受的軸向力，通過定子鐵芯5傳遞給機(jī)殼4。動子鐵芯8和永磁體9交替套在芯軸7上，動子鐵芯8受到的電磁力傳遞給芯軸7，芯軸7推動或拉動泵體工作。沿電機(jī)軸向可分段布置多個導(dǎo)套3，其外圈與端蓋1或機(jī)殼4緊密接觸，其內(nèi)圈與動子芯軸7或動子鐵芯8構(gòu)成摩擦敷。導(dǎo)套3起支撐、定位動子部分的作用。密封裝置2的外圈與端蓋1緊密連接，內(nèi)圈與芯軸7或動子鐵芯8形成機(jī)械動密封。端蓋2與機(jī)殼3緊密連接。權(quán)利要求1.一種井用永磁直線電機(jī)，與井下泵體組成井下采油采水設(shè)備，其特征在于井用永磁直線電機(jī)由動子部分和定子部分組成，動子部分由芯軸(7)、動子鐵芯(8)和永磁體(9)組成；定子部分主要由端蓋(1)、密封裝置(2)、導(dǎo)套(3)、機(jī)殼(4)、定子鐵芯(5)、定子線圈(6)部件組成；密封裝置(2)的外圈與端蓋(1)緊密連接，其內(nèi)圈與芯軸(7)或動子鐵芯(8)形成機(jī)械動密封，定子鐵芯(5)與定子線圈(6)沿電機(jī)軸向交替分布，動子鐵芯(8)和永磁體(9)交替套在芯軸(7)上，導(dǎo)套(3)外圈與端蓋(1)或機(jī)殼(4)緊密接觸，其內(nèi)圈與動子芯軸(7)或動子鐵芯(8)構(gòu)成摩擦敷，端蓋(2)與機(jī)殼(3)緊密連接。專利摘要一種與地下采油采水泵配套的井用永磁直線電機(jī)，由動子部分和定子部分組成，動子部分由芯軸、動子鐵芯、永磁體組成；定子部分主要由機(jī)殼、定子鐵芯、定子線圈、端蓋、導(dǎo)套、密封裝置等部件組成。密封裝置安裝在電機(jī)端蓋上，并與動子部分的芯軸構(gòu)成機(jī)械動密封，防止原油、水、泥沙進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部。導(dǎo)套與動子芯軸或動子鐵芯構(gòu)成磨擦敷，保證動子始終處于電機(jī)的中心部位，使電機(jī)動子與定子氣隙保持均勻，本技術(shù)與現(xiàn)有產(chǎn)品相比，定子鐵芯與動子鐵芯之間氣隙較小，使永磁體磁路具有較小的磁阻，從而能夠在氣隙中產(chǎn)生較大的磁密，在同樣的定子線圈電流下產(chǎn)生的推力較大，降低了渦流損耗，提高了電機(jī)效率，提高了電機(jī)推力和電機(jī)可靠性。文檔編號H02K41/02GK201091059SQ200620175088公開日2008年7月23日 申請日期2006年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月21日專利技術(shù)者馬善振 申請人:馬善振本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種井用永磁直線電機(jī)，與井下泵體組成井下采油采水設(shè)備，其特征在于：井用永磁直線電機(jī)由動子部分和定子部分組成，動子部分由芯軸（７）、動子鐵芯（８）和永磁體（９）組成；定子部分主要由端蓋（１）、密封裝置（２）、導(dǎo)套（３）、機(jī)殼（４）、定子鐵芯（５）、定子線圈（６）部件組成；密封裝置（２）的外圈與端蓋（１）緊密連接，其內(nèi)圈與芯軸（７）或動子鐵芯（８）形成機(jī)械動密封，定子鐵芯（５）與定子線圈（６）沿電機(jī)軸向交替分布，動子鐵芯（８）和永磁體（９）交替套在芯軸（７）上，導(dǎo)套（３）外圈與端蓋（１）或機(jī)殼（４）緊密接觸，其內(nèi)圈與動子芯軸（７）或動子鐵芯（８）構(gòu)成摩擦敷，端蓋（２）與機(jī)殼（３）緊密連接。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：馬善振，
申請(專利權(quán))人：馬善振，
類型：實(shí)用新型
國別省市：37[中國|山東]