一种潜油泵用永磁同步电机及减少漏磁方法与流程

1.本发明涉及一种潜油泵用永磁同步电机及减少漏磁方法，属于无杆举升机械采油同步电机技术领域。


背景技术：

2.目前，机械采油方式中，有杆采油系统占主导地位，其次是电潜离心泵采油系统和潜油螺杆泵系统。但是，随着油田不断开发，深井和定向井数量逐渐增加，高含沙、含蜡、含气原油井增多，给有杆采油带来了很多问题，例如：杆管偏磨严重、抽油杆下行困难等。无杆举升机械采油能够有效地解决上述问题，杆举升机械采油是不借助抽油杆来传递动力的抽油设备，通过无杆泵实现采油，无杆泵使用的电机是潜油异步电机，采用潜油异步电机直接驱动电潜离心泵，或加行星齿轮减速器驱动螺杆泵的方式，潜油异步电机存在的问题是：功效率和功率因数较低，加减速器后系统效率进一步降低，而且故障点增加。采用永磁同步电机可以有效地解决上述问题，但是，已有技术的永磁同步电机的转子片（整个转子截面）为圆形，圆形转子虽然易加工，但漏磁现象比较严重，影响磁场强度和电机反电动势，造成电机功率密度下降。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种潜油泵用永磁同步电机及减少漏磁方法，改善潜油电机的性能和使用寿命，减少了漏磁现象，增强了磁场强度，进而提高了电机反电动势、增加了电机功率密度，解决背景技术中存在的问题。
4.本发明的技术方案是：一种潜油泵用永磁同步电机，包含定子壳体、电磁线、定子片、转子片、磁钢和转子轴；定子片压装到定子壳体内，穿入电磁线成为定子；转子片上设有磁钢孔，在磁钢孔处填满磁钢成为转子，填好磁钢的转子片穿到转子轴上，转子及转子轴穿入定子内，通电后电磁线产生的磁场和磁钢产生的磁场相互作用，带动转子轴旋转输出动力；所述转子的截面为多边形，转子片为多边形，在转子片上形成与多边形边数相等数量的扇形区间，磁钢孔设置在扇形区间中心，每个扇形区间上设置一个磁钢孔，磁钢孔内填充一个磁钢，多边形的边数与转子片上的磁钢数量相同；转子片上相邻的两块磁钢之间的距离较大，该距离之间形成的区间称之为加强筋，转子片上的磁钢与转子片外边缘之间的距离较小，该距离形成的区间称之为减弱筋。
5.所述减弱筋的宽度远小于加强筋的宽度，减弱筋的宽度为1mm-3mm，加强筋的最小宽度为 2mm-5mm。
6.所述转子外用环氧树脂和天伟玻璃丝带配合，半叠交叉缠绕，形成填充层，填充层厚度2mm-3mm，再用车床加工整体外圆至圆形。
7.所述转子片的磁钢孔数量为4-20个，根据电机低速和高速的不同需要确定。
8.所述定子引出传感器信号线，传感器信号线连接传感器，测量电机电压、电流及电
机温度等参数。
9.所述将填好磁钢的转子片，数量为多节，一节一节的穿到转子轴上，转子片与转子片之间设有扶正轴承，将带有转子的转子轴穿到定子中，两端分别安装电机头与电机尾座。
10.一种潜油泵用永磁同步电机的减少漏磁方法，定子片压装到定子壳体内，穿入电磁线成为定子；转子片上设有磁钢孔，在磁钢孔处填满磁钢成为转子，填好磁钢的转子片穿到转子轴上，转子及转子轴穿入定子内，通电后电磁线产生的磁场和磁钢产生的磁场相互作用，带动转子轴旋转输出动力；转子的截面为多边形，转子片为多边形，多边形的边数与转子片上的磁钢数量相同；转子片上相邻的两块磁钢之间的距离较大，称之为加强筋，转子片上的磁钢与转子片外边缘之间的距离较小，称之为减弱筋；转子的磁回路：由两块磁钢之间公共端的n级，流向两块磁钢之间公共端的s级，磁回路穿过磁钢产生的磁场，沿着加强筋与定子形成磁回路，避免通过减弱筋产生磁回路削弱磁场强度。
11.所述减弱筋的宽度尽量小。所述加强筋处会产生磁拉力，加强筋同时防止转子片变形。
12.所述转子外形为多边形形状，为减少摩擦力，所述转子外用环氧树脂和天伟玻璃丝带配合，半叠交叉缠绕，形成填充层，填充层厚度2mm-3mm，再用车床加工整体外圆至圆形。
13.本发明的有益效果是：改善潜油电机的性能和使用寿命，减少了漏磁现象，增强了磁场强度，进而提高了电机反电动势、增加了电机功率密度。
附图说明
14.图1为本发明实施例结构示意图；图2为本发明实施例转子片结构示意图；图中：电机头1、定子壳体2、传感器信号线3、电磁线4、定子片5、转子片6、磁钢7、扶正轴承8、转子轴9、电机尾座10、加强筋11、减弱筋12。
具体实施方式
15.以下结合附图，通过实例对本发明作进一步说明。
16.一种潜油泵用永磁同步电机，包含定子壳体2、电磁线4、定子片5、转子片6、磁钢7和转子轴9；定子片5压装到定子壳体2内，穿入电磁线4成为定子；转子片6上设有磁钢孔，在磁钢孔处填满磁钢7成为转子，填好磁钢的转子片穿到转子轴9上，转子及转子轴9穿入定子内，通电后电磁线产生的磁场和磁钢产生的磁场相互作用，带动转子轴9旋转输出动力；所述转子的截面为多边形，转子片6为多边形，在转子片6上形成与多边形边数相等数量的扇形区间，磁钢孔设置在扇形区间中心，每个扇形区间上设置一个磁钢孔，磁钢孔内填充一个磁钢7，多边形的边数与转子片6上的磁钢7数量相同；转子片6上相邻的两块磁钢7之间的距离较大，该距离之间形成的区间称之为加强筋11，转子片6上的磁钢7与转子片外边缘之间的距离较小，该距离形成的区间称之为减弱筋12。
17.所述减弱筋12的宽度远小于加强筋的宽度，减弱筋12的宽度为1mm-3mm，加强筋11的最小宽度为2mm-5mm。
18.所述转子外用环氧树脂和天伟玻璃丝带配合，半叠交叉缠绕，形成填充层，填充层
厚度2mm-3mm，再用车床加工整体外圆至圆形。
19.所述转子片的磁钢孔数量为4-20个，根据电机低速和高速的不同需要确定。
20.所述定子引出传感器信号线3，传感器信号线连接传感器，测量电机电压、电流及电机温度等参数。
21.所述将填好磁钢的转子片，数量为多节，一节一节的穿到转子轴9上，转子片与转子片之间设有扶正轴承8，将带有转子的转子轴穿到定子中，两端分别安装电机头1与电机尾座10。
22.一种潜油泵用永磁同步电机的减少漏磁方法，定子片5压装到定子壳体2内，穿入电磁线4成为定子；转子片6上设有磁钢孔，在磁钢孔处填满磁钢7成为转子，填好磁钢的转子片穿到转子轴9上，转子及转子轴9穿入定子内，通电后电磁线产生的磁场和磁钢产生的磁场相互作用，带动转子轴9旋转输出动力；转子的截面为多边形，转子片6为多边形，多边形的边数与转子片6上的磁钢7数量相同；转子片6上相邻的两块磁钢7之间的距离较大，称之为加强筋11，转子片6上的磁钢7与转子片外边缘之间的距离较小，称之为减弱筋12；转子的磁回路：由两块磁钢之间公共端的n级，流向两块磁钢之间公共端的s级，磁回路穿过磁钢产生的磁场，沿着加强筋与定子形成磁回路，避免通过减弱筋产生磁回路削弱磁场强度。
23.所述减弱筋11的宽度尽量小。所述加强筋处12会产生磁拉力，加强筋同时防止转子片变形。
24.所述转子外形为多边形形状，为减少摩擦力，所述转子外用环氧树脂和天伟玻璃丝带配合，半叠交叉缠绕，形成填充层，填充层厚度2mm-3mm，再用车床加工整体外圆至圆形。
25.在实施例中，参照附图1、2。
26.转子的截面为十四边形，转子片6为十四边形，在转子片6上形成十四个扇形区间，磁钢孔设置在扇形区间中心，每个扇形区间上设置一个磁钢孔，磁钢孔内填充一个磁钢7，转子片6上的磁钢7数量为十四个；转子片6上相邻的两块磁钢7之间的距离较大，该距离之间形成的区间称之为加强筋11，转子片6上的磁钢7与转子片外边缘之间的距离较小，该距离形成的区间称之为减弱筋12。
27.所述减弱筋12的宽度远小于加强筋的宽度，减弱筋12的宽度为1mm，加强筋11的最小宽度为2mm。
28.所述转子外用环氧树脂和天伟玻璃丝带配合，半叠交叉缠绕，形成填充层，填充层厚度2mm，再用车床加工整体外圆至圆形。
29.所述定子引出传感器信号线3，传感器信号线连接传感器，测量电机电压、电流及电机温度等参数。
30.所述将填好磁钢的转子片，数量为多节，一节一节的穿到转子轴9上，转子片与转子片之间设有扶正轴承8，将带有转子的转子轴穿到定子中，两端分别安装电机头1与电机尾座10。
31.转子的磁回路：由两块磁钢之间公共端的n级，流向两块磁钢之间公共端的s级，磁回路穿过磁钢产生的磁场，沿着加强筋与定子形成磁回路，避免通过减弱筋产生磁回路削弱磁场强度。
32.实施例中，转子片的外圆为十四边形，转子片的内圆为普通圆形。