專利名稱：游梁抽油機(jī)用節(jié)能異步電動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本設(shè)計(jì)涉及一種電機(jī)本身具有節(jié)能功能的異步電動(dòng)機(jī)。
目前異步電動(dòng)機(jī)節(jié)能主要有節(jié)約激磁電流法，如星角轉(zhuǎn)換法降低相電壓，外加電抗降壓法，其他降壓法，雙電機(jī)法，加電容改善功率因數(shù)等多種方法，但是都有著不足之處，如需要附加設(shè)備，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，污染電網(wǎng)等。
本設(shè)計(jì)的目地是1．提出一種不同于過(guò)去節(jié)能方法的節(jié)約激磁電流的異步電動(dòng)機(jī)，同時(shí)具備角星轉(zhuǎn)換的功能；2．提出一種新的電機(jī)限流啟動(dòng)方法。
本設(shè)計(jì)任務(wù)是這樣實(shí)現(xiàn)的，在定子鐵芯槽中嵌有數(shù)個(gè)占有部分槽數(shù)獨(dú)立磁路的繞組段，即把整體繞組分成數(shù)個(gè)獨(dú)立的繞組段，每個(gè)繞組段是庶極式繞組，各繞組段具備獨(dú)立的引出線，引到機(jī)殼外部，各繞組段的阻抗值和外加電源參數(shù)值相配合使其電磁負(fù)載在容許范圍之內(nèi)，這樣每個(gè)繞組段就可以單獨(dú)地接入電源使電機(jī)正常運(yùn)行，在空載或輕載時(shí)用獨(dú)立引出線只接入一個(gè)或兩個(gè)繞組段則可以因只有一個(gè)或兩個(gè)磁路段被激磁而減小了激磁電流也就提高了功率因數(shù)，達(dá)到了節(jié)能的目的，同時(shí)，由于工作磁路段的磁力線向未工作磁路段擴(kuò)散而降低了磁路的磁密也進(jìn)一步地降低激磁電流而節(jié)能，而且各繞組段本身的相間還可以星角轉(zhuǎn)換降低磁密；當(dāng)負(fù)載加大時(shí)可以再接入相適應(yīng)數(shù)量的繞組段協(xié)同工作，可以始終保持高功率因數(shù)下運(yùn)行而節(jié)能。良好的槽配合和高的加工精度，其中磁導(dǎo)體是為了電機(jī)在起動(dòng)時(shí)，由50周渦流損耗得到恒定的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩而用；磁性槽楔可降低氣隙平均磁密節(jié)能和使磁路對(duì)稱以減少噪音；因而總體的作用達(dá)到了比以前各種節(jié)能的方法具有更好效果的目的。
本電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是空載與輕載時(shí)節(jié)能幅度大，從原理理上看由于油田游梁抽油機(jī)活塞在油井中依靠重力下行克服摩擦阻力，電機(jī)只需補(bǔ)充少量的不足部分而接入一個(gè)繞組段，其電流只是整體繞組空載電流的幾分之一，即節(jié)約激磁電流最低為百分之50，以及相應(yīng)的有功損耗，再加上磁力線由工作磁路段擴(kuò)散到未工作磁路段中使整體的磁密更低，空載電流進(jìn)一步降低，繞組段各相間也具備角星轉(zhuǎn)換功能，因此本設(shè)計(jì)克服了過(guò)去一直把電機(jī)磁路和繞組當(dāng)成一個(gè)整體通電運(yùn)行的習(xí)慣偏見(jiàn)，提出了繞組段的結(jié)構(gòu)的繞組分段運(yùn)行的方法，比過(guò)去有顯著的進(jìn)步。
而且可把角星轉(zhuǎn)換法，以及其他降壓法和本方法疊加于一體實(shí)現(xiàn)節(jié)能幅度更大。抽油機(jī)活塞上行時(shí)，按照實(shí)際負(fù)載的大小接入適量的繞組段就能保持高的功率因數(shù)，達(dá)到節(jié)能的目的。
本電機(jī)具備空載限流起動(dòng)功能，空載起動(dòng)時(shí)接入一個(gè)繞組段起動(dòng)即可限制起動(dòng)電流為幾分之一，然后再接入多個(gè)繞組段，比星角轉(zhuǎn)換法優(yōu)越點(diǎn)是沒(méi)有角改星時(shí)產(chǎn)生的供電中斷，而且可把星角轉(zhuǎn)換包括在內(nèi)，因而級(jí)數(shù)可多，沒(méi)有電力電子那種電網(wǎng)污染。
本電機(jī)符合國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)標(biāo)準(zhǔn)尺寸和功率等級(jí)，具有良好的通用性，比尺寸不標(biāo)準(zhǔn)的雙電機(jī)有顯著的進(jìn)步，有商業(yè)成功性；本電機(jī)是本身具有節(jié)能功能，不用外加設(shè)備，如逆變器或電抗器等，因而投資少；本設(shè)計(jì)由于在端環(huán)和轉(zhuǎn)子鐵芯間有磁導(dǎo)體存在，在50周渦流損耗產(chǎn)生恒定的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，能順利地負(fù)載起動(dòng)，可以不必選大一個(gè)機(jī)座號(hào)的電機(jī)，就可在高功率因數(shù)下運(yùn)行而節(jié)能，且起動(dòng)過(guò)程是自動(dòng)進(jìn)行的；綜上述本電機(jī)比過(guò)去抽油機(jī)異步電動(dòng)機(jī)節(jié)能技術(shù)有顯著的進(jìn)步。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方案對(duì)本電機(jī)作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。


圖1游梁抽油機(jī)專用節(jié)能異步電動(dòng)機(jī)。
圖2圖1的A-A剖視圖。
圖3抽油機(jī)活塞上下行示意圖圖4盤(pán)形電機(jī)節(jié)能繞組實(shí)施例1見(jiàn)圖1，圖2是桶形電機(jī)繞組，圖4是盤(pán)形電機(jī)繞組，是6極電機(jī)，每?jī)蓚€(gè)極構(gòu)成一個(gè)繞組段43，每個(gè)繞組段有一組引出線431，繞組段內(nèi)的相間為星或角，采用占有獨(dú)立磁路段的庶極同心或庶極迭式繞組，2P=6時(shí)，三相繞組，極相組數(shù)=9，分為三個(gè)繞組段，1當(dāng)Z=36槽時(shí)，每組線圈數(shù)是2，極距=6(1-7)，Y1=(1-6)，Y2=(1-8)，當(dāng)Z=72時(shí)，每組線圈數(shù)-4，極距=12(1-13)，Y1=(1-10),Y2=(1-12)，Y3=(1-14)，Y4=(1-16)；21=4時(shí)，分為兩個(gè)繞組段，2P=8時(shí)分為4個(gè)繞組段，對(duì)其他極數(shù)，相數(shù)可以按上述規(guī)則方法實(shí)施；每個(gè)繞組段可以單獨(dú)工作驅(qū)動(dòng)電機(jī)，每段本身也可以角星換接，進(jìn)一步節(jié)能；其使用方法是見(jiàn)圖3，當(dāng)活塞下行時(shí)發(fā)出下行電控信號(hào)，由引線431只接入一個(gè)繞組段43；當(dāng)活塞上行時(shí)發(fā)出上行電控信號(hào)，再多接入和負(fù)載量相適應(yīng)的幾個(gè)繞組段43；在端環(huán)422和轉(zhuǎn)子鐵芯42之間的有在磁導(dǎo)體421，使起動(dòng)轉(zhuǎn)矩恒定；磁性槽楔411是為了降低氣隙平均磁密，并降噪音。
權(quán)利要求1游梁抽油機(jī)用節(jié)能異步電動(dòng)機(jī)，由定子(41)，轉(zhuǎn)子(42)及在轉(zhuǎn)子端環(huán)(422)和轉(zhuǎn)子沖片之間的磁導(dǎo)體(421)，磁性槽楔(411)..組成，其特征是在定子鐵芯(41)槽中嵌有數(shù)個(gè)占有部分槽數(shù)獨(dú)立磁路段的獨(dú)立繞組段(43)，各繞組段(43)具備一組可獨(dú)立供電的獨(dú)立引出線(431)，每個(gè)繞組段(43)的阻抗值和外加電源參數(shù)值相配合使其電磁負(fù)載在容許范圍之內(nèi)。
2根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)其特征是繞組段(43)是庶極繞組。
專利摘要游梁抽油機(jī)節(jié)能異步電動(dòng)機(jī)是一種新型異步電動(dòng)機(jī),解決電機(jī)節(jié)能問(wèn)題,其特征是由定子,轉(zhuǎn)子及繞組所構(gòu)成,其功率等級(jí)與安裝尺寸均具有通用性,主要用于游梁抽油機(jī),機(jī)床等機(jī)械設(shè)備中節(jié)能驅(qū)動(dòng)用,其特點(diǎn)是節(jié)能原理新,電機(jī)本身具備節(jié)能功能,不用附加設(shè)備,節(jié)能幅度大,具有空載限流起動(dòng)功能和恒定的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩;有強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)和潛在商業(yè)成功性。
文檔編號(hào)H02K3/28GK2346110SQ9721204
公開(kāi)日1999年10月27日 申請(qǐng)日期1997年3月5日 優(yōu)先權(quán)日1997年3月5日
發(fā)明者張喜信 申請(qǐng)人:張喜信