潜油泵直驱超细长集中绕组永磁电动机制造技术

本实用新型专利技术提供了一种潜油泵直驱超细长集中绕组永磁电动机。所述潜油泵直驱超细长集中绕组永磁电动机包括：电机单元，电机单元包括：定子铁芯，所述定子铁芯为分体式结构，定子铁芯由多个带绕组铁芯块组装成圆环形；每个带绕组铁芯块包括：细长铁芯块和绕组铜线；细长铁芯块由T型冲片叠加形成，每个细长铁芯块具有一个定子齿，绕组铜线缠绕在定子齿上。本实用新型专利技术带绕组铁芯块绕线工艺容易实现，制造简单。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提供了一种潜油泵直驱超细长集中绕组永磁电动机。所述潜油泵直驱超细长集中绕组永磁电动机包括：电机单元，电机单元包括：定子铁芯，所述定子铁芯为分体式结构，定子铁芯由多个带绕组铁芯块组装成圆环形；每个带绕组铁芯块包括：细长铁芯块和绕组铜线；细长铁芯块由T型冲片叠加形成，每个细长铁芯块具有一个定子齿，绕组铜线缠绕在定子齿上。本技术带绕组铁芯块绕线工艺容易实现，制造简单。【专利说明】潜油泵直驱超细长集中绕组永磁电动机
本技术涉及采油领域，具体涉及油田采油机械设备，特别涉及一种永磁同步电动机，即一种潜油泵直驱超细长集中绕组永磁电动机。
技术介绍
随着油田采油工业的发展，采油螺杆泵的工况越来越复杂，斜井、水平井等新技术的应用，难动用储量的开发，高含砂井、稠油井逐渐增多，传统地面螺杆泵的抽油杆式作业已暴露出诸多弊端。目前，地下潜油螺杆泵的应用备受关注。特别是永磁同步电机直驱系统以低速大转矩著称；但是由于电机套管的细长结构大大降低了潜油螺杆泵的工程实用性。传统潜油螺杆泵普遍采用两极三相鼠笼式异步电动机作为驱动电机，其电机定子铁芯总长度可达7-10米，由于挠度等问题，会产生很大的功率损耗，其超长铁芯也会给电机下线工艺提出更高要求，给维护工作造成困难。综上所述，现有技术中存在以下问题:现有的永磁电动机在绕线时，定子绕组是通过定子铁芯中的绕线槽按照上下方向从首至尾手工穿线形成，对于电机定子铁芯总长度达7-10米(属于超细长)，绕线槽的面积非常狭窄的结构，在这种细长的绕线槽中穿线难度极大，效率极低。
技术实现思路
本技术提供一种潜油泵直驱超细长集中绕组永磁电动机，以解决现有的永磁电动机在绕线时，难度大，效率低的问题。为此，本技术提出一种潜油泵直驱超细长集中绕组永磁电动机(即潜油泵直驱集中绕组永磁电动机)，所述潜油泵直驱超细长集中绕组永磁电动机包括:至少一个电机单元，所述电机单元包括:定子铁芯，所述定子铁芯为分体式结构，所述定子铁芯由多个带绕组铁芯块组装成圆环形；每个所述带绕组铁芯块包括:细长铁芯块和缠绕在所述细长铁芯块上的绕组铜线.所述细长铁芯块由T型冲片叠加形成，每个所述细长铁芯块具有一个定子齿，所述绕组铜线缠绕在所述定子齿上，所述定子齿两侧的绕组铜线相互连接。进一步地，所述潜油泵直驱超细长集中绕组永磁电动机包括:多个依次连接的所述电机单元。进一步地，各所述电机单元通过电气并联和机械串联的方式连接。进一步地，所述细长铁芯块由T型冲片叠加形成包括:所述细长铁芯块由T型冲片通过铆钉叠压成型或者通过扣片焊接成型。进一步地，每个所述带绕组铁芯块的顶部的两侧边缘具有焊接凹槽，每个所述带绕组铁芯块的外侧面具有止口和与所述止口形状相吻合的定位台，相邻所述带绕组铁芯块由所述止口定位，并通过所述焊接凹槽连接。进一步地，每个所述电机单元还包括:所述定子铁芯上设有定子槽，所述定子槽为开口槽或闭口槽。进一步地，所述定子铁芯采用真分数槽集中绕组形式，绕组跨距为一个槽，定子槽数与转子极数选择12槽/10极配合，电机效率达85%，功率因数达到0.99。本技术将定子铁芯设置为分体式结构，定子铁芯由多个带绕组铁芯块组装成圆环形，每个所述带绕组铁芯块包括:细长铁芯块和缠绕在所述细长铁芯块上的绕组铜线；在沿定子铁芯径向方向上，每个细长铁芯块的定子齿的两侧有开放的绕线空间，并且定子齿的端部方向也有开放的绕线空间，这样，在定子齿的两侧和端部的三个区域内，都形成了开放的绕线空间，而传统的定子铁芯的定子齿的两侧为狭窄细长的绕线槽，定子铁芯的端部为容纳转子的有限空间，因此，传统的定子铁芯的定子齿的两侧和端部的三个区域内，都是封闭的有限的绕线空间，本技术通过将定子铁芯设置为分体式结构，实现了绕线方式的改进，增加了绕线空间和自由度，通过在每个细长铁芯块的定子齿上进行绕线，实现了细长铁芯块的连续绕线，使得绕组铜线可以采用机械化方式直接缠到定子齿上，因而降低了绕线难度，提高了效率。本技术另外的优点及效果:1、本技术带绕组铁芯块绕线工艺容易实现，制造简单，并利用分数槽集中绕组形式改善电机输出性能，降低振动和噪音。2、本技术定子铁芯绕组端部紧凑，电机用铜量减少，降低电机制造成本。3、本技术采用低速大转矩永磁电动机变频控制策略，能够提供高起动转矩，利用低速大转矩永磁同步电动机的优势，取消潜油螺杆泵系统中的减速器环节；有效克服潜油螺杆泵惯性转矩大的弊端。4、本技术采用分瓣式(分体式的一种)定子铁芯的结构，不仅解决了潜油电机的绕线难题，还通过选用12槽/10极的定子槽数与转子极数配合，能降低电机齿槽转矩，减小电机的振动和噪音。5、本技术的潜油泵直驱超细长集中绕组永磁电动机的设计额定转速可低至几十转/分钟，使用于5寸半套管114/116系列潜油电机系统,采用12槽/10极的配合结构，电机效率可达85%，功率因数达到0.99，接近于I ;当本技术的潜油泵直驱超细长集中绕组永磁电动机使用于7寸套管138系列潜油电机系统时，电机效率可达90%，功率因数达到0.99，接近于I ;而且，本技术取消减速器，潜油泵直驱超细长集中绕组永磁电动机与螺杆泵直接连接，能进一步提高潜油泵系统的效率；对于实行连续工作制的潜油电机具有巨大的节能效果。【专利附图】【附图说明】图1为本技术的潜油泵直驱超细长集中绕组永磁电动机的径向结构示意图；图2为本技术定子铁芯的立体结构示意图；图3为本技术带绕组铁芯块的结构示意图；图4为本技术细长铁芯块的结构示意图。附图标号说明:1、定子铁芯，2、机壳，3、转子，4、定子槽，5、带绕组铁芯块，6、焊接凹槽，7、细长铁芯块，8、绕组铜线，9、铆钉，11、止口，12、定子齿，20、连接部，110、定位台，125、绕线空间，127、绕线空间，60、焊点【具体实施方式】为了对本技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照【专利附图】【附图说明】本技术的【具体实施方式】。根据本技术实施例的潜油泵直驱超细长集中绕组永磁电动机包括:至少一个电机单元，如图1和图2所示,所述电机单元包括:定子铁芯1，所述定子铁芯为分体式结构，所述定子铁芯I由多个带绕组铁芯块5组装成圆环形；如图2和图3，每个所述带绕组铁芯块5包括:细长铁芯块7和缠绕在所述细长铁芯块7上的绕组铜线8 ；如图3和图4，所述细长铁芯块7由多个T型冲片叠加形成，每个所述细长铁芯块7具有一个定子齿12和一个连接在定子齿12顶部并与机壳2相邻接的连接部20，也就是，如图1所示，连接部20为T型冲片叠加形成的细长铁芯块7的顶部，各细长铁芯块7的连接部20沿定子铁芯周向设置，各细长铁芯块7的连接部20连接形成圆环形定子。定子齿12可以垂直连接部20设置或沿定子铁芯的径向设置，所述绕组铜线8缠绕在所述定子齿12上，所述定子齿两侧的绕组铜线相互连接。如图4所示，在沿定子铁芯径向方向上，每个细长铁芯块的定子齿12的两侧有开放的绕线空间125 (或绕线槽)，并且定子齿的端部(底端)方向也有开放的绕线空间127，在将多个细长铁芯块7组合安装之前，对于单个细长铁芯块7来说，在定子齿的两侧125和端部127的三个区域内，都形成了开放的绕本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种潜油泵直驱超细长集中绕组永磁电动机，其特征在于，所述潜油泵直驱超细长集中绕组永磁电动机包括：至少一个电机单元，所述电机单元包括：定子铁芯，所述定子铁芯为分体式结构，所述定子铁芯由多个带绕组铁芯块组装成圆环形；每个所述带绕组铁芯块包括：细长铁芯块和缠绕在所述细长铁芯块上的绕组铜线；所述细长铁芯块由T型冲片叠加形成，每个所述细长铁芯块具有一个定子齿，所述绕组铜线缠绕在所述定子齿上，所述定子齿两侧的绕组铜线相互连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘合，高扬，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11