Патент на изобретение №2247463
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) ПОГРУЖНОЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ С ПОСТОЯННЫМИ МАГНИТАМИ
(57) Реферат:
Изобретение относится к области электротехники и электромашиностроения и может быть использовано при производстве погружных установок для добычи пластовой жидкости, например, нефти, воды. Технический результат от использования данного изобретения состоит в повышении надежности конструкции и улучшении экономических характеристик предлагаемого погружного электродвигателя. Сущность изобретения состоит в том, что погружной электродвигатель с постоянными магнитами включает статор и секции ротора с постоянными магнитами. Согласно данному изобретению, секции ротора состоят из шихтованных модулей, в которых установлены постоянные магниты. При этом модули секций сдвинуты относительно друг друга так, что в предыдущей секции сдвиг модулей идет от минимума к максимуму, а в последующей – от максимума к минимуму, причем модули сдвинуты один относительно другого на угол где
Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано при производстве погружных установок для добычи пластовой жидкости (нефти, воды и т.д.). Известен погружной двигатель, выполненный на базе асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, например типа ПЭД, и предназначенный для работы в погружных установках для добычи нефти [1]. Однако асинхронные электродвигатели имеют значительно худшие характеристики по энергосбережению, чем бесконтактные электродвигатели постоянного тока с редкоземельными магнитами на роторе. У асинхронных электродвигателей КПД<0,85cos Наиболее близким к предложенному техническому решению является погружной электродвигатель, в котором ротор выполнен с редкоземельными постоянными магнитами [2]. Однако механическая непрочность и хрупкость редкоземельных магнитов требует применения различного рода бандажей для их крепления на роторе. Кроме того, при работе известного двигателя происходит пульсация момента, что приводит к снижению КПД двигателя. Задачей изобретения является повышение надежности конструкции и улучшение эксплуатационных характеристик двигателя. Указанная задача решается тем, что в известном двигателе, включающем статор и секции ротора с постоянными магнитами, секции ротора состоят из шихтованных модулей, в которых установлены постоянные магниты, модули секций расположены так, что в каждой предыдущей ступени сдвиг модулей идет от минимума к максимуму, а в каждой последующей – от максимума к минимуму, при этом модули сдвинуты один относительно другого на угол где n – количество модулей. Выполнение модулей шихтованными обеспечивает высокую технологичность изготовления и конструктивную прочность размещения магнитов. Расположение модулей секций так, что в каждой предыдущей ступени сдвиг модулей идет от минимума к максимуму, а в каждой последующей – от максимума к минимуму, обеспечивает снижение паразитных моментов и повышение КПД электродвигателя. На фиг.1 представлен погружной электродвигатель с постоянными магнитами. На фиг.2 – ротор электродвигателя. Электродвигатель включает в себя корпус 1 с запрессованным статором 2 и обмоткой 3, ротор 4, состоящий из секций 5 и 6, подшипникового узла 7, вала 8, а также верхнюю головку 9 и нижнюю головку 10. В свою очередь ротор (фиг.2) состоит из модулей 11, собранных в шихтованные секции 12 ротора. Постоянные магниты 13 надежно закреплены в пазах конструкции шихтованной секции ротора. Устройство работает следующим образом. При подаче напряжения на обмотку статора, ротор начинает вращаться в направлении, соответствующем взаимному расположению потока постоянных магнитов и току якоря. Из фиг.2 видно, что постоянные магниты 1 надежно закреплены в пазах шихтованной секции ротора 2. Модули, из которых состоит секция ротора, сдвинуты относительно друг друга на угол Такой сдвиг в n раз снижает величину паразитного зубцового момента, существенно увеличивая КПД двигателя. Взаимное влияние моментов между секциями ротора уменьшается при сдвиге модулей одной секции от минимальной величины к максимальной, а в рядом расположенной секции ротора модули сдвигаются от максимальной величины к минимальной. Проведенные промышленные испытания предлагаемого электродвигателя показали надежность его конструкции и более высокие эксплуатационные характеристики по сравнению с известными электродвигателями. Источники информации 1. Международная инженерная энциклопедия. Серия “Нефтегазовая техника и технология”. Установки погружных центробежных насосов для добычи нефти. Москва. 1999. С.344-346. 2. Патент РФ №2161852, МПК Н 02 К 21/14, 2001 г.
Формула изобретения
Погружной электродвигатель с постоянными магнитами, включающий статор и секции ротора с постоянными магнитами, отличающийся тем, что секции ротора состоят из шихтованных модулей, в которых установлены постоянные магниты, при этом модули секций сдвинуты относительно друг друга так, что в предыдущей секции сдвиг модулей идет от минимума к максимуму, а в последующей – от максимума к минимуму, причем модули сдвинуты один относительно другого на угол где n – количество модулей, шт.
РИСУНКИ
|
||||||||||||||||||||||||||
, определяемый по формуле:
– величина пазового деления в градусах, n – количество модулей, шт. 2 ил.
<0,85 у электродвигателей с постоянными магнитами КПД>0,92cos
