专利名称：无级变速潜油同步电机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种潜油同步电机，更具体地说涉及一种无级变速潜油同步电机。
深度1000米以上的聚驱井采出液粘度很高，要进行三次采油，通常使用井上电机驱动的螺杆泵，目前通用的驱动这种螺杆泵的电机有两种一种是普通的潜油异步电机，如天津工业泵厂生产的配套产品；另一种是潜油变频异步电机，如从美国雷达公司进口的产品。前者转速高(3000转/分以上)，不能直接驱动只能低速(200-300转/分)运行的螺杆泵，在电机与泵之间必须设置昂贵的机械减速装置；后者采用普通的逆变技术和大功率可控硅技术，这种变频潜油电机额定功率下的转速在3000转/分以上，随着转速的降低，其功率也相应地减少(p＝2πnN/60，其中p为功率，n为转速，N为扭矩)，一般情况下，电机定子线圈导线通过的额定电流一定时，扭矩是近似不变的常数，当电机从3000转/分降至螺杆泵运行所需的低转速300转/分时；其功率将降至原有的额定功率的1/10左右；显而易见，电机将与螺杆泵无法配套运行。在低速运行时，其效率也将会从额定功率下的85％以上降至30％以下，能耗大大增加。综上所述，不论那一种电机，要实现驱动低速螺杆泵，必须在其间增设减速器，这种减速器不仅昂贵，而且难以放置在一个狭小的空间内，因为电机定子的外径一般小于100mm，减速器的外径只能比它小。上述的异步电机的转子为铝制鼠笼式，其铜耗和铁耗高，效率低。
本实用新型的目的在于开发一种可以低速大扭矩运行的、效率高的无级变速潜油同步电机。
所述的无级变速潜油同步电机由转子、定子、扶正器、密封件、上下端盖及导热油组成，其特征在于所述的定子上嵌有一定形状的高磁通量的磁钢，转子的转速与定子的磁场转速同步。所述的磁性材料可以是铁氧体(铁淦氧)、钕铁硼、钐铁钽或钐钴镍等。
由磁性材料构成的转子可以串接在轴上，两段转子之间设置扶正器；以便确保转轴同心旋转。增加转子的段数，可以增加电机的功率。
所述的电机电源通过一个市售驱动器供给电机的定子线圈，这种驱动器是一种高速大功率器件IGBT。通过该驱动器可以调节电源的频率和脉宽，实现电机的低速大扭矩稳定运行。
所述的驱动器采用脉宽调制逆变技术，它将输出电压(或电流)波形由一个大的矩形分割成若干个小的方波，通过调整方波的位置可以达到或消除某些高次谐波，使其损耗减小，温升降低，出力增加。
本实用新型与现有技术相比具有如下优点1.实现了低速大扭矩，为与螺杆泵的直接连接创造了条件。40KW变频潜油异步电机在3000转/分时扭矩为127Nm，而20KW的本实用新型电机200转/分时扭矩为955Nm，300转/分时为637Nm。
2.调速范围大，为其广泛应用提供了必要条件。电潜泵的调速范围为3000-3600转/分。本实用新型的调速范围为0-105转/分，1500转/分以下的为恒扭矩调速，1500转/分以上为恒功率调速，200-300转/分以下可长期稳定运行，3000转/分可高能速、大功率、高效率运行。
3.寿命长，无故障期为40个月，寿命可达15-20年。
4、效率高，由于采用永磁体转子，所以铜耗铁耗大幅度降低，因而效率大大提高。
本实用新型的实施例结合
如下图1为本实用新型的结构示意图。
图2为图1的A-A断面图。
如图所示，1为主轴，2为端盖，3为密封件，4为磁钢，5为定子，6为转子，7为扶正器，8为机壳，9为绝缘导热油，10为推力轴承，11为引线，12为驱动器，13为轴承。
电源通过驱动器12(IGBT)供给定子5的线圈使之产生一个旋转的磁场并作用于嵌在转子6上的磁钢4，推动转子转动，转子6的转速与旋转磁场的转速同步，转子6带动主轴1转动，绝缘导热油9充填在定子5转子6、磁钢4、扶正器7之间；外壳8及密封件3将导热油9密封，园柱形电机工作时垂直立放，主轴1下有推力轴承10支撑，中有扶正器7扶正，上有端盖2和轴承13导向，确保主轴1垂直转动。
本实用新型的同步电机，还可以直接设计成高转速的电机，如3000转/分，电源与电机之间勿需设置调频率和调脉宽的驱动器，电源与电机之间直接连接，从而实现电机的高转速、大功率和高效率运行。
权利要求1.一种无级变速潜油同步电机，由转子、定子、转轴、扶正器、密封件、上下端盖及导热油等组成，其特征在于所述的转子上嵌有矩形高磁通量磁钢，转子转速与定子旋转磁场的转速同步。
2.如权利要求1所述的同步电机，其特征在于所述的磁性材料为铁氧体、钕铁硼、钐铁钽或钐钴镍等。
3.如权利要求1或2所述的同步电机，其特征在于电源通过驱动器IGBT供给电机的定子线圈。
4.如权利要求3所述的同步电机，其特征在于所述的转子可以同轴串接。
5.如权利要求3所述的同步电机，其特征在于电源与定子线圈直接连接。
专利摘要一种无级变速潜油同步电机,由转子、定子、转轴、密封件、扶正器、上下端盖及导热油等组成。转子转速与定子磁场转速同步。转子上嵌有铁氧体、钕铁硼、钐铁钽或钐钴镍等高磁通量磁钢,转子可以多段同轴串接,驱动器为大功率的IGBT。本实用新型的电机可在0—10
文档编号H02K1/27GK2367007SQ9821924
公开日2000年3月1日 申请日期1998年8月3日 优先权日1998年8月3日
发明者王继生, 张勇 申请人:王继生