抽油机专用电机的制作方法

专利名称：抽油机专用电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种油田开发中所用的电气设备，具体地说是一种抽油机 专用电机。
二背景技术：
节能降耗是我国在社会主义初级阶段建设国家的基本国策，油田是一个耗 电大户，油田开发每个阶段都离不开电，都离不开电机，尤其是在机械采油阶 段，油田离开电机就不能生产，因此电机是耗电主要设备，搞好在电机上节能 挖潜是油田搞好节能降耗的主要途径，现在抽油机上用的大部分还是用的鼠笼 型电机，这种电机用在抽油机上都存在着启动力矩大，配制电机功率大，做有 用功少，做无用功多，存在着大马拉小车的现象。
三、 发明内容
本实用新型的目的是提供一种抽油机专用电机，解决上述鼠笼型电机用在 抽油机上存在的大马拉小车，浪费电能的问题。 本实用新型的技术方案是通过以下方式实现的
本实用新型由控制器、壳体、前盖、后盖、电机轴、定子、转子、传感器电 路板、光电齿盘、防尘罩、光电座、风扇、风扇罩、槽楔、相绝缘、槽绝缘和 接线盒组成，其特征在于定子压装壳体内，在硅钢片迭成的定子上均布有齿槽
相间的12个齿和12个槽，12个齿为12个极，在每个极上套有一个由多股并绕 的软线圈，嵌在槽中、槽楔固定，软线圈与硅钢片之间设有槽绝缘，每个槽中 装有相邻的两极软线圈，其间设有相绝缘，12个磁极分为位置相对的ArA4、 BrB4、 CVC4，各自磁极上的软线圈串联一起组成一相绕组，A,-A4组成A相绕组，BrB4组成B相绕组，d-C4组成C相绕组；转子压装在电机轴上，在由硅 钢片迭成的转子上均布有齿槽相间的8个齿和8个槽；转子穿过定子用轴承固 定在前后盖上。
在后盖轴承的外端设有传感器电路板，在传感器电路板上设有光电传感器座 和光电齿盘，在传感器电路板和光电齿盘上罩有防尘罩，防尘罩与后盖相连接。 电机运转由控制器控制，在控制器设有控制板、推动板、功率电路和显示板 组成，电机角位移和转速信号通过光电传感器和光电齿盘传给由单片机和数字 模拟电路组成的控制板、传给显示板显示，同时将处理信号传给推动板，推动 板再传给由6个1GBT功率开关TA、 TA'， TB、 TB'， TC、 TC'和6个续流二极 管DA、 DA'， DB、 DB'， DC、 DC'制成的三相可独立工作的半桥式逆变电路组成的 功率电路，功率电路再把电流信号传给电机，同时控制板和的处理信号也传给 电机指令电机运转。
功率电路中的功率开关与对应的电机定子绕组串联一起。 本实用新型解决了电机正向和逆向运转及功率瞬间调节问题，适应用了抽油 机运转的要求，控制灵敏，节电效果显著。 四

图1-本实用新型的结构示意图 图2-图1的截面示意图 图3-本实用新型电路控制原理图 图4-功率电路原理图
图中1-壳体2-前盖3-后盖4-电机轴5-定子6-转子7-传感器电路 板8-光电齿盘9-防尘罩10-光电座 11-风扇 12-风扇罩13-槽楔14-相 绝缘15-槽绝缘16-接线盒A广A4为A相绕组、BrB4为B相绕组、C广C4为C相绕组 五具体实施方式
为进一步公开本实用新型的技术方案，下面结合说明书附图通过实施例作 详细说明
本实用新型由由控制器l、壳体、前盖2、后盖3、电机轴4、定子5、转子 6、传感器电路板7、光电齿盘8、防尘罩9、光电座IO、风扇ll、风扇罩12、 槽楔13、相绝缘14、槽绝缘15和接线盒16组成，其特征在于定子压装壳体内， 在硅钢片迭成的定子上均布有齿槽相间的12个齿和12个槽，12个齿为12个极， 在每个极上套有一个由多股并绕的软线圈，嵌在槽中、槽楔固定，软线圈与硅 钢片之间设有槽绝缘，每个槽中装有相邻的两极软线圈，其间设有相绝缘，12 个磁极分为位置相对的ArA4、 B,-B4、 d-C4，各自磁极上的软线圈串联一起组 成一相绕组，A「A4组成A相绕组，BrB4组成B相绕组，C厂C4组成C相绕组； 转子压装在电机轴上，在由硅钢片迭成的转子上均布有齿槽相间的8个齿和8 个槽；转子穿过定子用轴承固定在前后盖上。
电动机的结构原理
电动机的结构如图l所示。由图见，该结构总体布局与封闭式鼠笼电动机基 本一致，只是在后端盖与风扇之间增加了传感器。为制造和用户使用方便，它 的机壳、前端盖、接线盒、风扇及轴伸尺寸与同规格Y系列电动机完全一致， 二者的安装尺寸也完全一致。
定子铁芯由硅钢片迭成，迭装后压入定子机壳，这也与Y系列电动机相同， 但二者定子片的形状却大不相同，这里定子片上只有12个齿和12个槽。转子 铁芯也是由硅钢片迭成，压装在转轴上，转子片上有8个齿轮和8个槽。即该 电机为12/8极电动机。定子铁芯每个极上均套着一个集中绕组，绕组为多股并绕的软线圈，散嵌 在定子槽中。绕组由环氧酚醛玻璃存布板槽楔固定在槽中。绕组同铁芯之间有 槽绝缘。由于每一槽中相邻两极的绕组，因此其间有相绝缘。槽绝缘和相绝缘
材料为B级材料DMDM。
图2还示出定子12个磁极A-A4、 B,-B4、 d-Q位置的安排，其中4个A (4个B、 4个C)在圆周上均匀分布，其上的绕相互串联成一相绕组。整个电 动机有A、 B、 C三相绕组，因此该电动机为三相电动机。 2、 电路控制原理
对电动机某相绕组通电，将产生一个使邻近的转子齿与该相定子齿相重合 的电磁转矩。顺序对各相绕组通电(如A-B-C-A......)则可改变电动机的转动。
在定、转子极相接近进对绕组通电，可实现电动机运行；相离开时通电，可实 现制动运行。由此，若要准确控制电动机的运行，则需检测电动机转子的转速 转向和瞬时位置，这就是传感器的作用。
图4表示了控制器中的功率电路与电动机绕组的连接。三相交流电源经二 极管整流电路V转换为直流电源。6个GBT功率开关TA、 TA'， TB、 TB'、 TC、 TC'和续流二极管DA、 DA'， DB、 DB'， DC、 DCT 、组成三相可独立工作的半桥式 逆变电路。当任一相两个功率开关(TA、 TA')导通时，直流电流通过端子(Ai、 A2)通过该电机绕组。当两个功率开关关断时，则绕组通过续流二极管(DA、 DA')续流和回馈能量。
控制板的作用是根据外部操作控制要求和电动机的实际运行情况不断调节 其输出信号。
图4控制器中的功率电路。三相交流电源二极管整流桥V转换为直流电源。 六个IGBT功率开关和续流二极管组成三相半桥式逆变电路，分别向电动机三相绕组供电。当一相功率开关(如TA、 TA')导通时，经端子(A!、 A2)向电动 机绕组(A组)通电。当功率开关关断时，该绕组通过续流二 (DA、 DA')向电 容器C续流和回馈能量，并使电流迅速至零。这里功率开关同电动机绕组相串 联，避免了桥式逆变电路如(变频器)易发生上小桥臂元件直通短路的危险， 故工作可靠性高，保护电路也可简化。所有功率元件安装在散热板上，结构紧 凑，散热效果好。
控制电路的作用是根据外部操作控制要求和电动机实际运行情况的连续调 节输出信号，以通过驱动电路和功率电路改变电动机绕组的通电时刻，使之达 到规定的运行要求，如转向、转矩、转速、电动与制动等，并处于最佳工作状 态。控制电路由一个单片机及数字、模拟电路组成，工作稳定、抗干扰强、响 应快。
权利要求1、一种抽油机专用电机，由控制器、壳体、前盖、后盖、电机轴、定子、转子、传感器电路板、光电齿盘、防尘罩、光电座、风扇、风扇罩、槽楔、相绝缘、槽绝缘和接线盒组成，其特征在于定子压装壳体内，在硅钢片迭成的定子上均布有齿槽相间的12个齿和12个槽，12个齿为12个极，在每个极上套有一个由多股并绕的软线圈，嵌在槽中、槽楔固定，软线圈与硅钢片之间设有槽绝缘，每个槽中装有相邻的两极软线圈，其间设有相绝缘，12个磁极分为位置相对的A1-A4、B1-B4、C1-C4，各自磁极上的软线圈串联一起组成一相绕组，A1-A4组成A相绕组，B1-B4组成B相绕组，C1-C4组成C相绕组；转子压装在电机轴上，在由硅钢片迭成的转子上均布有齿槽相间的8个齿和8个槽；转子穿过定子用轴承固定在前后盖上。
2、 根据权利要求1所述的抽油机专用电机，其特征在于在后盖轴承的外端 设有传感器电路板，在传感器电路板上设有光电传感器座和光电齿盘，在传感 器电路板和光电齿盘上罩有防尘罩，防尘罩与后盖相连接。
3、 根据权利要求1所述的抽油机专用电机，其特征在于电机运转由控制器 控制，在控制器设有控制板、推动板、功率电路和显示板组成，电机角位移和 转速信号通过光电传感器和光电齿盘传给由单片机和数字模拟电路组成的控制 板、传给显示板显示，同时将处理信号传给推动板，推动板再传给由6个1GBT 功率开关TA、 TA'， TB、 TB'、 TC、 TC'和6个续流二极管DA、 DA'， DB、 DB'， DC、 DC'制成的三相可独立工作的半桥式逆变电路组成的功率电路，功率电路再 把电流信号传给电机，同时控制板的处理信号也传给电机，指令电机运转。
4、 根据权利要求1所述的抽油机专用电机，其特征在于功率电路中的功率 开关与对应的电机定子绕组串联一起。
专利摘要一种抽油机专用电机，由控制器、壳体、前盖、后盖、电机轴、定子、转子、传感器电路板、光电齿盘、防尘罩、光电座、风扇、风扇罩、槽楔、相绝缘、槽绝缘和接线盒组成，定子压装壳体内，在硅钢片迭成的定子上均布有齿槽相间的12个齿和12个槽，12个齿为12个极，在每个极上套有一个由多股并绕的软线圈，嵌在槽中、槽楔固定，软线圈与硅钢片之间设有槽绝缘，每个槽中装有相邻的两极软线圈，其间设有相绝缘，12个磁极分为位置相对的A₁-A₄、B₁-B₄、C₁-C₄，各自磁极上的软线圈串联一起组成一相绕组，A₁-A₄组成A相绕组，B₁-B₄组成B相绕组，C₁-C₄组成C相绕组；转子压装在电机轴上，在由硅钢片迭成的转子上均布有齿槽相间的8个齿和8个槽；转子穿过定子用轴承固定在前后盖上。
文档编号H02K3/18GK201274429SQ20082017305
公开日2009年7月15日 申请日期2008年10月11日 优先权日2008年10月11日
发明者周恒东, 亮 杜, 鹏 杜, 秦国鹏, 薛华东, 马建军 申请人:马建军;秦国鹏;杜 鹏