专利名称：一种井用永磁直线电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电机，特别是一种与地下采油采水泵配套的井用永磁直线电机。
背景技术：
目前，绝大多数抽油机产品基本结构还是游梁式，其动力设备是三相异步电动机，通过传动皮带带动减速器旋转，减速器带动曲柄连杆机构运动而使游梁上下摆动，从而带动抽油光杆移动，达到汲取原油的目的。这类抽油机属有杆式采油设备，即动力驱动部分在地上，抽油泵在地下，地面驱动部分通过抽油杆的往复运动将动力传给地下的抽油泵，在这个过程中，抽油杆与油管长期反复摩擦，抽油杆或油管磨损严重，尤其是对大多数斜侧井、水平井来说抽油杆和油管的磨损相当严重，据统计平均每3个月就要更换一次抽油杆或油管，每更换一次的作业费用达4～5万元。另外游梁式抽油机结构复杂，中间转换和传递环节较多，因而动力传递过程中损失较大，系统效率低。
根据现有抽油机的不足，最近人们试图将动力设备从井上移至井下，形成井用永磁直线电机抽油泵，将井用永磁直线电机直接与抽油泵连接在一起，实现直线往复运动，省去了约25吨重的地上装置，取消了长达几千米、重达几吨的抽油杆，彻底消除了抽油杆与油管的磨损问题。目前井用永磁直线电机抽油泵还处于试验探索阶段，其技术瓶颈在于本实用新型所述的井用永磁直线电机不过关。主要不足有现有井用永磁直线电机的定子铁芯上有一个很厚的防护套(约2～6mm)，其目的是防止原油进入电机定子线圈内部，该防护套一般用铜制或不锈钢等非导磁材料制成，这对电机来说相当于增大了气隙。同时金属材料制成的防护套导电性能好，在电机工作时将会在该套上感应出较大的短路电流，使电机涡流损耗大、电机效率低、出力小、推力达不到要求，可靠性低。
发明内容
本实用新型的技术解决问题是克服现有技术的不足，提供一种井用永磁直线电机(简称电机)。
本实用新型的技术解决方案是井用永磁直线电机由动子部分和定子部分组成，动子部分由芯轴、动子铁芯、永磁体组成；定子部分主要由机壳、定子铁芯、定子线圈、端盖、导套、密封装置等部件组成。密封装置安装在电机端盖上，并与动子部分的芯轴构成机械动密封，防止原油、水、泥沙进入电机内部。导套与芯轴或动子铁芯构成磨擦敷，保证动子始终处于电机的中心部位，使电机动子与定子气隙保持均匀，由于导套与动子间隙很小，在电机制造时可以保证定子铁芯与动子铁芯之间气隙较小，使永磁体外磁路具有较小的磁阻，从而能够在气隙中产生较大的磁密，在同样的定子线圈电流下产生的推力较大。
本实用新型的主磁场磁力线路线是由两个相对的永磁体N极出发，到所对应的动子铁芯，穿过电机气隙到定子铁芯，经过机壳到永磁体S极所对应的定子铁芯、气隙和动子铁芯后，到永磁体S极，再从永磁体S极到永磁体N极，形成闭合回路。。
本实用新型的原理是当井下永磁直线电机通过电缆与地上的控制器接通电源时，电机定子线圈通入交流电，在电机气隙中形成一个沿轴向运动的磁场，该磁场与动子磁场耦合产生沿轴向的电磁力，该电磁力带动电机动子沿着磁场移动的方向移动，推动抽油泵或抽水泵工作，从而实现电能转变为机械能的目的。
井上部分的控制器将电网电压变换为电机所需要的工作电压，控制器用来控制电机启动、停机和电机换向，控制或调节电机的工作冲次，并对电机过载、欠载和短路等故障进行综合保护，以及显示电机运行参数。
本实用新型与现有技术相比的优点在于减小了电机气隙，使电机在目前永磁材料基础上能够产生较高的电机气隙磁密，使电机在小电流情况下能够产生足够的推力，满足抽油机的要求。由于取消了定子与动子之间的防护罩，消除了由此而产生的涡流损耗，提高了电机效率，提高了电机推力和电机可靠性。
本实用新型结构对称，图1为本实用新型结构示意图的一部分，其中序号1是本实用新型的端盖部分，序号2为密封装置，序号3为导套，序号4为机壳、序号5为定子铁芯、序号6为定子线圈、序号7为芯轴，序号8为动子铁芯，序号9为永磁体。
具体实施方式
如图1所示，定子铁芯5与定子线圈6沿电机轴向交替分布，连接成为整体后装入机壳4内，使其成为一体，当电机工作时，定子线圈6所承受的轴向力，通过定子铁芯5传递给机壳4。动子铁芯8和永磁体9交替套在芯轴7上，动子铁芯8受到的电磁力传递给芯轴7，芯轴7推动或拉动泵体工作。沿电机轴向可分段布置多个导套3，其外圈与端盖1或机壳4紧密接触，其内圈与动子芯轴7或动子铁芯8构成摩擦敷。导套3起支撑、定位动子部分的作用。密封装置2的外圈与端盖1紧密连接，内圈与芯轴7或动子铁芯8形成机械动密封。端盖2与机壳3紧密连接。
权利要求1.一种井用永磁直线电机，与井下泵体组成井下采油采水设备，其特征在于井用永磁直线电机由动子部分和定子部分组成，动子部分由芯轴(7)、动子铁芯(8)和永磁体(9)组成；定子部分主要由端盖(1)、密封装置(2)、导套(3)、机壳(4)、定子铁芯(5)、定子线圈(6)部件组成；密封装置(2)的外圈与端盖(1)紧密连接，其内圈与芯轴(7)或动子铁芯(8)形成机械动密封，定子铁芯(5)与定子线圈(6)沿电机轴向交替分布，动子铁芯(8)和永磁体(9)交替套在芯轴(7)上，导套(3)外圈与端盖(1)或机壳(4)紧密接触，其内圈与动子芯轴(7)或动子铁芯(8)构成摩擦敷，端盖(2)与机壳(3)紧密连接。
专利摘要一种与地下采油采水泵配套的井用永磁直线电机，由动子部分和定子部分组成，动子部分由芯轴、动子铁芯、永磁体组成；定子部分主要由机壳、定子铁芯、定子线圈、端盖、导套、密封装置等部件组成。密封装置安装在电机端盖上，并与动子部分的芯轴构成机械动密封，防止原油、水、泥沙进入电机内部。导套与动子芯轴或动子铁芯构成磨擦敷，保证动子始终处于电机的中心部位，使电机动子与定子气隙保持均匀，本实用新型与现有产品相比，定子铁芯与动子铁芯之间气隙较小，使永磁体磁路具有较小的磁阻，从而能够在气隙中产生较大的磁密，在同样的定子线圈电流下产生的推力较大，降低了涡流损耗，提高了电机效率，提高了电机推力和电机可靠性。
文档编号H02K41/02GK201091059SQ200620175088
公开日2008年7月23日 申请日期2006年12月21日 优先权日2006年12月21日
发明者马善振 申请人:马善振