专利名称：一种油田直流电机的防护方法及机座结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电机防护方法及部件结构，具体说是一种防止电机过渡过程及脉
流时的出现换向火花的方法，及用于油田环境的直流电机机座导磁磁轭结构。主要适合油 井钻机用的直流电动机中使用。
背景技术：
进入新世纪以来，我国油田开采业高速发展，油井钻机用的直流电动机的需求巨 大。由于油田环境存在大量易燃易爆气体，属于爆炸性危险场所，为了安全起见，用于油田 环境的电器产品，按照国家有关部门的要求，都必须按照爆炸性危险场所的等级确定其防 爆要求；反之电气产品的防爆等级越高，防爆性能越好，则产品适应的危险场所越宽，所以 对于爆炸危险的电气产品来说，其防爆性能是至关重要的。由于用于油田环境的电器产品 一般都要求是具有合格的防爆性能，且随着国家对安全生产的要求越来越高，对用于油田 危险场所的电气产品，包括电机的防爆性能要求会越来越高。目前国内油田大量应用的直 流电机，其机座为整体实心结构，这种结构在导磁磁轭中的磁通变化时易产生涡流，使磁通 的变化远滞后于磁势的变化，使电机过渡过程中的换向极磁通的变化远滞后于换向极电流 的变化，使电机原本平衡的换向磁场变为不平衡，从而出现电机过渡过程中的换向火花，存 在有电机过渡过程中易出现换向火花的防爆安全隐患，影响了电机的整体防爆性能、对于 这种运行中电机内易产生换向火花，是个危险隐患，很有必要对此加以改进。
发明内容
本发明的目的，主要就是针对现有油井钻机用的直流电机机座结构在电机过渡过 程中易出现换向火花的不足，提出一种可以显著降低电机过渡过程及脉流时出现换向火 花，从而提高油井钻机用直流电机机座的防爆性能的方法，该方法可以有效消除电机过渡 过程中所出现的换向火花。 本发明的另一目的在于根据上述方法提出一种可以显著降低电机过渡过程及脉 流时的换向火花，从而提高油井钻机用直流电机机座的防爆性能的油井钻机用直流电机机 座结构装置。 本发明的另一目的在于提出一种上述油井钻机用直流电机机座的制作方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种防止电机过渡过程及脉流时的 换向火花的方法，将油井钻机用直流电机机座采用全迭片结构，通过改变机座迭片之间的 电阻，减少机座导磁磁轭中的涡流，从而使机座导磁磁轭中的磁通变化紧跟磁势的变化，使 电机原本平衡的换向磁场在过渡过程中不遭破坏，从而显著降低电机过渡过程及脉流时的 换向火花，有效提高电机的防爆性能。 根据上述方法提出的油井钻机用直流电机机座装置结构是一种油井钻机用直流 电机机座，电机的机座采用全迭片结构机座，包括机座导磁磁轭，机座导磁磁轭由多层冲制 成形的lmm 1. 5mm钢板轴向迭压而成，且机座导磁磁轭内侧对称均分位置开有数个固定主极铁心的定位凹槽，在机座导磁磁轭两端各有一个压圈压紧，两个压圈之间通过等分的4-8个筋板联接在一起，机座导磁磁轭挤压在两端的压圈之间。 根据上述提出的油井钻机用直流电机机座装置的制作方式是一种油井钻机用直流电机机座制作方式，先将由1mm 1.5mm钢板多层冲制成形的机座导磁磁轭轴向迭压起来，在数层机座导磁磁轭冲片迭装整齐后，在两端各套装一个压圈；再用夹具对两端压圈轴向压紧，使得机座导磁磁轭冲片轴向处于压紧状态下；再用4-8块筋板将两端压圈连接起来，通过焊接焊牢，焊接后两端压圈就将机座导磁磁轭冲片牢牢压紧；最后，对在两端压圈之间的机座导磁磁轭冲片部分轴向区段与筋板之间加以焊接固定形成一个整体机座导磁磁轭。 采用本发明的优点在于，本发明采用全迭片结构机座磁轭，使得迭片之间的电阻
大增，使涡流减小，大大减小了磁通对电流的滞后时间。最终结果是减小在电机起动、停止、
电机变负荷等过渡过程时的电机换向火花、以及电机供电电源有脉动时的电机换向火花。
从而提高了电机的防爆性能。
采用全迭片结构机座的电机的优点 1、能改善电机过渡过程及脉动电流时的换向性能；电机换向性能的改善，即减小电机换向火花，也就提高了电机的防爆性能； 2、机座嵌主极铁心的凹槽由工装保证，能保证主极的等分精度，从而提高定子装配质量； 3、磁路均匀，可减小电机的速率特性差异。
图1是本发明的结构示意图； 图2是本发明的结构示意侧向示意图； 图3是本发明电机换向极磁力线示意图。
图中1、机座导磁磁轭；2、定位凹槽；3、左压圈；4、右压圈；5、筋板；6、筋板凹槽。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 通过附图l-2所示，可以看出本发明涉及一种防止电机过渡过程及脉流时的换向火花的方法，它是将油井钻机用直流电机机座采用全迭片结构，通过改变机座迭片之间的电阻，减少机座导磁磁轭中的涡流，从而使机座导磁磁轭中的磁通变化紧跟磁势的变化，使电机原本平衡的换向磁场在过渡过程中不遭破坏，从而显著降低电机过渡过程及脉流时的换向火花，有效提高电机的防爆性能。 根据上述方法提出的油井钻机用直流电机机座装置结构是一种油井钻机用直流电机机座，电机的机座采用全迭片结构机座，包括机座导磁磁轭l，机座导磁磁轭1由多层冲制成形的lmm 1. 5mm钢板轴向迭压而成，且机座导磁磁轭内侧对称均分位置开有数个固定主极铁心的定位凹槽2，外侧也在对称均分位置开有数个安放筋板的筋板凹槽6，在机座导磁磁轭1两端各有一个左压圈3和右压圈4压紧，两个左压圈3和右压圈4之间通过等分的4-8个筋板5联接在一起，筋板5嵌在筋板凹槽6内，机座导磁磁轭1挤压在两端的
4左压圈3和右压圈4之间，并与筋板5分别焊接在一起。 根据上述提出的油井钻机用直流电机机座装置的制作方式是一种油井钻机用直流电机机座制作方式，先将由1mm 1.5mm钢板多层冲制成形的机座导磁磁轭轴向迭压起来，在数层机座导磁磁轭冲片迭装整齐后，在两端各套装一个压圈；再用夹具对两端压圈轴向压紧，使得机座导磁磁轭冲片轴向处于压紧状态下；再用4-8块筋板将两端压圈连接起来，通过焊接焊牢，焊接后两端压圈就将机座导磁磁轭冲片牢牢压紧；最后，对在两端压圈之间的机座导磁磁轭冲片部分轴向区段与筋板之间加以焊接固定形成一个整体机座导磁磁轭。
本发明的原理说明如下 电机换向磁场的磁力线如图3所示，其磁路有很大部分是在机座磁轭1中，且其磁力线基本是在垂直于电机轴线的平面内，换向磁力线7围绕着主极铁心8，经过机座磁轭1换向极铁心10和转子9形成回路，当电机电流的大小和方向变化时，换向磁通的大小和方向也随之变化。对于原实心磁轭的机座，磁通的大小和方向发生变化时，机座磁轭会出现较大的涡流，使磁通的变化滞后于电流的变化的时间较大。当机座磁轭采用本方案的全迭片结构后，迭片之间的电阻大增，使涡流减小，大大减小了磁通对电流的滞后时间。最终结果是减小在电机起动、停止、电机变负荷等过渡过程时的电机换向火花、以及电机供电电源有脉动时的电机换向火花。从而提高了电机的防爆性能。
权利要求
一种油田直流电机的防护方法，其特征在于所述的防护方法是指一种防止电机过渡过程及脉流时的换向火花的方法，它是将油井钻机用直流电机机座采用全迭片结构，通过改变机座迭片之间的电阻，减少机座导磁磁轭中的涡流，从而使机座导磁磁轭中的磁通变化紧跟磁势的变化，使电机原本平衡的换向磁场在过渡过程中不遭破坏，从而显著降低电机过渡过程及脉流时的换向火花，有效提高电机的防爆性能。
2. —种油田直流电机机座结构，其特征在于电机的机座采用全迭片结构机座，包括机座导磁磁轭，机座导磁磁轭由多层冲制成形的lmm 1. 5mm钢板轴向迭压而成，且机座导磁磁轭内侧对称均分位置开有数个固定主极铁心的定位凹槽，外侧也在对称均分位置开有数个安放筋板的筋板凹槽，在机座导磁磁轭两端各有一个左压圈和右压圈压紧，两个左压圈和右压圈之间通过等分的4-8个筋板联接在一起。
3. 如权利要求2所述的油田直流电机机座结构，其特征在于筋板嵌在筋板凹槽内，机座导磁磁轭挤压在两端的左压圈和右压圈之间，并与筋板分别焊接在一起。
4. 一种制作权利要求2所述油田直流电机机座的制作方式，其特征在于先将由lmm 1. 5mm钢板多层冲制成形的机座导磁磁轭轴向迭压起来，在数层机座导磁磁轭冲片迭装整齐后，在两端各套装一个压圈；再用夹具对两端压圈轴向压紧，使得机座导磁磁轭冲片轴向处于压紧状态下；再用4-8块筋板将两端压圈连接起来，通过焊接焊牢，焊接后两端压圈就将机座导磁磁轭冲片牢牢压紧；最后，对在两端压圈之间的机座导磁磁轭冲片部分轴向区段与筋板之间加以焊接固定形成一个整体机座导磁磁轭。
全文摘要
一种油田直流电机的防护方法及机座结构，将油井钻机用直流电机机座采用全迭片结构，通过改变机座迭片之间的电阻，减少机座导磁磁轭中的涡流，从而使机座导磁磁轭中的磁通变化紧跟磁势的变化，使电机原本平衡的换向磁场在过渡过程中不遭破坏，从而显著降低电机过渡过程及脉流时的换向火花，有效提高电机的防爆性能。所述的电机的机座采用全迭片结构机座，包括机座导磁磁轭，机座导磁磁轭由多层冲制成形的1mm～1.5mm钢板轴向迭压而成，且机座导磁磁轭内侧对称均分位置开有数个固定主极铁心的定位凹槽，在机座导磁磁轭两端各有一个压圈压紧，两个压圈之间通过等分的4-8个筋板联接在一起，机座导磁磁轭挤压在两端的压圈之间。
文档编号H02K5/00GK101783500SQ20091022667
公开日2010年7月21日 申请日期2009年12月18日 优先权日2009年12月18日
发明者朱利湘 申请人:南车株洲电力机车有限公司;株洲南车电机股份有限公司