一种煤层气井使用的变频节能电动机的制作方法

本专利涉及煤层气排采技术领域，具体涉及一种煤层气井使用的变频节能电动机。

背景技术：

滑差电动机体积大，安装不便，采用全压启动方式启动电流大，耗电量大，采气成本高，也即将面临淘汰，不利于今后生产。据统计，沁水区块煤层气井排采过程中，80%以上气井都是采用这种体积大的滑差电动机。一方面，设备维护率高，抽采成本高；另一方面，气井生产效率达不到最优化。

技术实现要素：

本实用新型的研究是为解决煤层气井场差滑电动机耗电量大、维护率高的问题。

为解决以上技术问题，本实用新型的技术方案如下：

提供一种煤层气井使用的变频节能电动机，包括：电动机主体和变频柜；其中，电动机主体包括皮带轮、电动机输出轴、拖动电动机、电动机冷却风扇、电动机机座、电动机接线腔及冷却风扇接线腔（7）；变频柜包括变频器、控制盘、冷却风扇、制动电阻、电源进线端子、电动机冷却风扇出线端子及电动机负载端子；皮带轮与电动机输出轴连接的位置固定设置连接腔，电动机输出轴一端固定连接拖动电动机，另一端穿过电动机机座连接皮带轮连接腔，皮带轮连接腔与电动机输出轴通过过盈配合的方式连接，接触位置之间设置用以紧固电动机输出轴的卡簧；拖动电动机固定于电动机机座上，且固定连接电动机冷却风扇，电动机接线腔及冷却风扇接线腔分别设置于拖动电动机和电动机冷却风扇上；变频柜上设置变频器及控制变频器的控制盘，冷却风扇、制动电阻、电源进线端子、电动机冷却风扇出线端子及电动机负载端子设置于变频柜上，电源进线端子连接工频380v交流电源及工作零线，电动机冷却风扇出线端子连接冷却风扇接线腔，电动机负载端子连接电动机接线腔。

其中，皮带轮连接腔腔体内设置平键，以防止电动机输出轴和皮带轮脱落，使电动机输出轴和皮带轮更好的传递扭矩。

其中，电动机机座采用两块15mm厚的铁板焊接而成，用来固定拖动电动机和抽油机底座。

区别于现有技术，本实用新型的煤层气井使用的变频节能电动机重量只有原滑差电动机的一半，体积缩小，更加方便安装和维修；采用新型固定方式，皮带轮与电动机输出轴直接连接，对现有还在使用滑差电动机的井场，只需拆除励磁部分；拖动电动机增加独立风扇，可解决电动机整体散热问题；工频启动时会产生7~8倍的电机额定电流，对电网的电压波动损害大，增加了线损和变损，采用变频软启动后，能够充分降低启动电流，减少电网冲击，提高电动机绕组承受力，降低电机的维护成本；传统滑差电动机的电磁离合器涡流损耗大是先启动电机达到满转速后，再由励磁部分来调低转速实现低速抽采，采用变频控制技术，直接降低了电动机功耗，从而达到节能功效。装置成本低廉，维护使用简单，节约成本。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种煤层气井使用的变频节能电动机的结构示意图。

图2是本实用新型提供的一种煤层气井使用的变频节能电动机皮带轮连接电动机输出轴的皮带轮连接腔的示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型具体实施例及相应的附图对本实用新型技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参阅图1，本实用新型提供了一种煤层气井使用的变频节能电动机，包括：电动机主体和变频柜；其中，电动机主体包括皮带轮1、电动机输出轴2、拖动电动机3、电动机冷却风扇4、电动机机座5、电动机接线腔6及冷却风扇接线腔7；变频柜包括变频器8、控制盘9、冷却风扇10、制动电阻11、电源进线端子12、电动机冷却风扇出线端子13及电动机负载端子14；皮带轮1与电动机输出轴2连接的位置固定设置皮带轮连接腔16，电动机输出轴2一端固定连接拖动电动机3，另一端穿过电动机机座5连接皮带轮连接腔16，皮带轮连接腔16与电动机输出轴2通过过盈配合的方式连接，接触位置之间设置用以紧固电动机输出轴2的卡簧15；拖动电动机3固定于电动机机座5上，且固定连接电动机冷却风扇4，电动机接线腔6及冷却风扇接线腔7分别设置于拖动电动机3和电动机冷却风扇4上；变频柜上设置变频器8及控制变频器8的控制盘9，冷却风扇10、制动电阻11、电源进线端子12、电动机冷却风扇出线端子13及电动机负载端子14设置于变频柜上，电源进线端子12连接工频380v交流电源及工作零线，电动机冷却风扇出线端子13连接冷却风扇接线腔7，电动机负载端子14连接电动机接线腔6。

变频器8具有调速、功率因素高、节约能源、可靠性高等优点；控制盘9对变频器参数进行设置，实现过电流、过电压、欠电压、电源缺相、对地短路等各项保护；冷却风扇10对制动电阻进行有效的降温；制动电阻11帮助电动机将其因快速停车所产生的再生电能转化为热能。

皮带轮1轮缘安装皮带与抽油机减速器连接，轮毂与电动机输出轴2贯通固定。电动机机座5直接固定在抽油机底座。

其中，皮带轮连接腔16腔体内设置平键17，以防止电动机输出轴2和皮带轮1脱落，使电动机输出轴2和皮带轮1更好的传递扭矩。

其中，电动机机座5采用两块15mm厚的铁板焊接而成，用来固定拖动电动机3和抽油机底座。

参阅图2，皮带轮1与电动机输出轴2采用新型固定方式连接。电动机输出轴2全部通过图2中的皮带轮连接腔16，在图2中的卡簧15对突出的电动机输出轴2进行卡簧加固，防止皮带轮1运行中脱落造成事故；在皮带轮连接腔16内部安装平键，使电动机输出轴2和皮带轮1更好的传递扭矩。

本实用新型根据煤层气排采井出水量大小调整拖动电动机3的转速，观察排水一切正常后，方可离开。

具体的，电动机方面拆除原励磁部分和电机自带风扇罩；将拖动电动机3通过四条螺栓固定在电动机机座5；电动机输出轴2安装新的皮带轮1加装平键及卡簧；拖动电动机3另一端加装电动机冷却风扇4；

变频控制柜电源进线端子12输入工频380v交流电源及工作零线；电动机冷却风扇出线端子13连接图1冷却风扇接线腔7，输出电源为工频380v交流电源；电动机负载端子14连接图1电动机接线腔6。

使用调试：松开抽油机刹车，启动变频器控制电机缓慢启动，通过控制盘9调整拖动电动机转速，检查电动机冷却风扇4运行情况，观察井口出水量，待设备一切运转正常后，方可离开井场。

最后应说明的是：上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。

技术特征：

1.一种煤层气井使用的变频节能电动机，其特征在于，包括：电动机主体和变频柜；其中，电动机主体包括皮带轮(1)、电动机输出轴(2)、拖动电动机(3)、电动机冷却风扇(4)、电动机机座(5)、电动机接线腔(6)及冷却风扇接线腔(7)；变频柜包括变频器(8)、控制盘(9)、冷却风扇(10)、制动电阻(11)、电源进线端子(12)、电动机冷却风扇出线端子(13)及电动机负载端子(14)；皮带轮(1)与电动机输出轴(2)连接的位置固定设置皮带轮连接腔(16)，电动机输出轴(2)一端固定连接拖动电动机(3)，另一端穿过电动机机座(5)连接皮带轮连接腔(16)，皮带轮连接腔(16)与电动机输出轴(2)通过过盈配合的方式连接，接触位置之间设置用以紧固电动机输出轴(2)的卡簧(15)；拖动电动机(3)固定于电动机机座(5)上，且固定连接电动机冷却风扇(4)，电动机接线腔(6)及冷却风扇接线腔(7)分别设置于拖动电动机(3)和电动机冷却风扇(4)上；变频柜上设置变频器(8)及控制变频器(8)的控制盘(9)，冷却风扇(10)、制动电阻(11)、电源进线端子(12)、电动机冷却风扇出线端子(13)及电动机负载端子(14)设置于变频柜上，电源进线端子(12)连接工频380v交流电源及工作零线，电动机冷却风扇出线端子(13)连接冷却风扇接线腔(7)，电动机负载端子(14)连接电动机接线腔(6)。

2.根据权利要求1所述的煤层气井使用的变频节能电动机，其特征在于，所述皮带轮连接腔(16)腔体内设置平键(17)，以防止电动机输出轴(2)和皮带轮(1)脱落，使电动机输出轴(2)和皮带轮(1)更好的传递扭矩。

3.根据权利要求1所述的煤层气井使用的变频节能电动机，其特征在于，电动机机座(5)采用两块15mm厚的铁板焊接而成，用来固定拖动电动机(3)和抽油机底座。

技术总结
本实用新型提供了一种煤层气井使用的变频节能电动机，其重量只有原滑差电动机的一半，体积缩小，更加方便安装和维修；采用新型固定方式，皮带轮与电动机输出轴直接连接，对现有还在使用滑差电动机的井场，只需拆除励磁部分；拖动电动机增加独立风扇，可解决电动机整体散热问题；工频启动时会产生7~8倍的电机额定电流，对电网的电压波动损害大，增加了线损和变损，采用变频软启动后，能够充分降低启动电流，减少电网冲击，提高电动机绕组承受力，降低电机的维护成本；采用变频控制技术，直接降低了电动机功耗，从而达到节能功效。装置成本低廉，维护使用简单，节约成本。

技术研发人员：柴锦波;王宇红;路志忠;巩海欧;尹梅红;景红艺;毕军;宋健
受保护的技术使用者：山西蓝焰煤层气集团有限责任公司
技术研发日：2019.12.24
技术公布日：2020.11.20