[发明专利]一种极低转速的永磁同步伺服潜油电机及方法

说明书

本发明涉及一种极低转速的永磁同步伺服潜油电机及方法。其技术方案是：电机壳体内安装电机定子总成和长电机轴，所述电机定子总成由电磁线及电机定子组成；长电机轴上安装若干节的电机转子，电机转子上贴有永磁磁钢，每节电机转子之间安装转子扶正轴承，电机壳体的下端星点处引出传感器信号线，通过电机底座的预留孔接出，可连接井下测温测压装置；所有电机转子的相同极性的磁极保持在一条直线上，电机转子上贴的永磁磁钢的数量和电机定子下线方式决定了电机的额定转速。有益效果：本发明在50Hz工频工作时转速低，起动扭矩大，也不会因转速降低过多而牺牲电机功率，是潜油直驱螺杆泵的最佳动力源。

技术领域

本发明涉及一种机械采油技术领域，特别涉及一种极低转速的永磁同步伺服潜油电机及方法。

背景技术

在石油开采中，与传统异步电机相比较,体现了它在节能降耗方面的优势.通过对油田应用的永磁电机机组与异步电机机组行进现场测试.测试的永磁电机大大降低了电网的无功功率,在一个较大的区块，采用多台永磁电机.会整体改善电网的功率因数,对于节约电能,降低损耗,提高变配电设备的供电能力是极其有利的,将给用户带来显著的经济和社会效益。

目前，永磁同步直驱潜油螺杆泵系统的永磁电机大多采用多单元串联结构设计，电机极数多为8极、10极、16极等，单元与单元之间需要联轴器连接，各节之间的线圈需要连接，壳体之间需要焊接，其难保证各单元电机的位置度、同轴度，起动性能差，而且制造过程中的风险点过多；电机极数少，需要变频器调到很低频率才能适应螺杆泵的转速要求，降低了电机的额定功率和转矩，实际工作功率和转矩较低。

中国专利文献公开号为CN202142969U，专利名称为《低转速大扭矩永磁同步伺服控制潜油电机》，包括电机外壳、定子及转子；所述电机外壳内壁压装定子，所述转子包括转轴及在转轴上贴有的永磁铁，转轴尾部装有磁钢环；定、转子分节设置，每两节之间装有扶正轴承，该潜油电机还包括高压穿线密封组件及控制器，定子外壁设有走线槽，走线槽内穿过控制器的P、N线及通讯线。解决了现有潜油电机需要配备减速器的问题，提高了电机效率，实现了软启动，节省了投资，提高了系统的可靠性。但是其存在的问题是：该专利技术优选的转子极数为6极或8极，由于电机极数少，需要变频器调到很低频率才能适应螺杆泵的转速要求，降低了电机的额定功率和转矩，实际工作功率和转矩较低。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种极低转速的永磁同步伺服潜油电机及方法，可在工频50Hz时工作，可适应螺杆泵对低转速的要求，额定转速低，起动扭矩大，在一定程度上解决螺杆泵起动困难的问题。

本发明提到的一种极低转速的永磁同步伺服潜油电机，其技术方案是：包括电机头（1）、电机壳体（2）、长电机轴（3）、电机定子总成（4）、电机转子（5）、永磁磁钢（6）、转子扶正轴承（7）、传感器信号线（9）、电机底座（10），电机壳体（2）的上端为电机头（1），下端为电机底座（10），电机壳体（2）内安装电机定子总成（4）和长电机轴（3），所述电机定子总成（4）由电磁线（8）及电机定子组成；长电机轴（3）上安装若干节的电机转子（5），电机转子（5）上贴有永磁磁钢（6），每节电机转子之间安装转子扶正轴承（7），电机壳体（2）的下端星点处引出传感器信号线（9），通过电机底座（10）的预留孔接出，可连接井下测温测压装置；所有电机转子（5）的相同极性的磁极保持在一条直线上，电机转子（5）上贴的永磁磁钢（6）的数量和电机定子下线方式决定了电机的额定转速。

优选的，上述的电机转子（5）上贴的永磁磁钢（6）的数量和电机定子下线方式决定了电机的额定转速，根据情况，选用20极或22极。

优选的，上述的电机底座（10）的下端有油管扣，以连接扶正器和尾管。

优选的，电机定子线圈产生20极或22极的三相旋转磁场，该磁场与转子上粘贴的永磁体的N、S极相互作用，产生电磁力带动转子与定子磁场同步旋转，50Hz时，20极的转速为300rpm，22极的转速为273rpm。