專利名稱：油田抽油機用節(jié)能異步電動機的制作方法
本設(shè)計涉及一種電機本身具有節(jié)能功能的異步電動機。
目前異步電動機節(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，雙電機法，加電容改善功率因數(shù)法等多種方法，但是都有著不足之處。如需要附加設(shè)備，結(jié)構(gòu)復雜，污染電網(wǎng)等。
本設(shè)計的目地是1，提出一種不同于過去節(jié)能方法的節(jié)約繳磁電流的異步電動機，同時具備角星轉(zhuǎn)換的功能；2提出一種新的電機限流啟動方法。
本設(shè)計任務是這樣實現(xiàn)的，在定子鐵芯槽中嵌有數(shù)個占有部分槽數(shù)的繞組段，即把整體繞組分成數(shù)個獨立的繞組段，每個繞組段是庶極式繞組，各繞組段具備獨立的引出線，引到機殼外部，各繞組段的阻抗值和外加電壓值相配合使其電磁負載在容許范圍內(nèi)之內(nèi)，這樣每個繞組段就可以單獨地接入電源使電機正常運行。在空載或輕載時用獨立引出線只接入一個或兩個繞組段則可以因只有一個或兩個磁路段被激磁而減小了激磁電流，也提高了功率因數(shù)，達到了節(jié)能的目的，同時，由于工作磁路段的磁力線向未工作磁路段擴散而降低了磁路的磁密也進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；當負載加大時可以再接入相適應數(shù)量的繞組段協(xié)同工作，可以始終保持高功率因數(shù)下運行而節(jié)能。
良好的槽配合和高的加工精度，其中磁導體是為了電機在起動時，由50周渦流損耗得到恒定的起動轉(zhuǎn)矩而用；磁性槽楔可降低氣隙平均磁密節(jié)能和使磁路對稱以減少噪音；因而總體的作用達到了比以前各種節(jié)能方法具有更好效果的目的。
本電機的優(yōu)點是空載與輕載時節(jié)能幅度大，從原理上看由于油田游梁抽油機活塞在油井中依靠重力下行克服摩擦阻力，電機只需補充少量的不足部分而接入一個繞組段，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，以及相應的有功損耗，再加上磁力線由工作磁路段擴散到未工作磁路段中使整體的磁密更低，空載電流進一步降低，繞組段各相間也具備角星轉(zhuǎn)換功能，因此本設(shè)計克服了過去一直把電機磁路和繞組當成一個整體通電運行的習慣性偏見，提出了繞組段的結(jié)構(gòu)和繞組分段運行的方法，比過去有顯著的進步。
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現(xiàn)節(jié)能幅度更大。
抽油機活塞上行時，按照實際負載的大小接入適量的繞組段就保持高的功率因數(shù)，達到節(jié)能的目的。
本電機具備空載限流起動功能，空載時接入一個繞組段起動即可限制起動電流為幾分之一，然后再接入多個繞組段，比星角轉(zhuǎn)換法優(yōu)越點是沒有星改角時產(chǎn)生的供電中斷，而且級數(shù)可多，沒有電力電子那種電網(wǎng)污染。
本電機符合國際電工委員會(IEC)標準尺寸和功率等級，具有良好的通用性。比尺寸不標準的雙電機有顯著的進步，有商業(yè)成功性；本電機是本身具有節(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)計由于在端環(huán)和轉(zhuǎn)子鐵芯間有磁導體存在在50周渦流損耗產(chǎn)生恒定的起動轉(zhuǎn)矩，能順利地負載起動，可以不必選大一個機座號的電機，因而可在高功率因數(shù)下運行而節(jié)能，且起動過程是自動進行的；綜上述本電機比過去抽油機異步電機節(jié)能技術(shù)有顯著的進步。
下面結(jié)合附圖和具體實施方案對本電機作進一步詳細說明圖4游梁抽油機專用節(jié)能異步電動機

圖1圖40的A-A剖視2抽油機活塞上下行示意3盤形電機節(jié)能繞組實施例1見圖4圖1.是桶形繞組，圖3是盤形電機繞組是6極電機，每兩個極構(gòu)成一個繞組段43，每個繞組段為一個引出線431，繞組段內(nèi)的相間為角或星，采用庶極同心或庶極迭式繞組，2P＝6時，三相繞組，極相組＝9，分為三個繞組段，1當Z＝36槽時，每組線圈數(shù)是2，極距＝6(1-7)，Y1＝(1-6)，Y2＝(1-8)，當Z＝72槽時，每組線圈數(shù)＝4，極距＝12(1-13)，Y1＝(1-10)，Y2＝(1-12)，Y3＝(1-14)，Y4＝(1-16)；2P＝4時，分為兩個繞組段，2P＝8時分為4個繞組段；對其他極數(shù)，相數(shù)可以按上述規(guī)則方法實施；每個繞組段可以單獨工作驅(qū)動電機，也可以星角換接進一步節(jié)能；其使用方法是見圖2，當活塞46下行時發(fā)出下行電控信號，由引線431只接入一個繞組段43；當活塞上行時發(fā)出上行電控信號，再多接入和負載量相適應的幾個繞組段43；在端環(huán)422和轉(zhuǎn)子鐵芯42之間的有磁導體421使起動轉(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油田抽油機用節(jié)能異步電動機，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)個占有部分槽數(shù)的繞組段(43)，各繞組段(43)具備一組獨立引出線(431)，每個繞組段(43)的阻抗值和外加電壓值相配合使其電磁負載在容許范圍之內(nèi)。
2根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動機其特征是繞組段(43)是庶極繞組。
全文摘要
油田抽油機節(jié)能異步電動機是一種新型異步電動機,解決電機節(jié)能問題,其特征是由定子轉(zhuǎn)子及繞組所構(gòu)成,符合國際電工委員會(IEC)標準功率等級與安裝尺寸,主要用于游梁抽油機,機床等機械設(shè)備中節(jié)能驅(qū)動用;其特點是節(jié)能原理新,電機本身具備節(jié)能功能,不用附加設(shè)備,節(jié)能幅度大,具有空載限流起動功能和恒定的起動轉(zhuǎn)矩;有強的潛在商業(yè)成功性。
文檔編號H02K17/02GK1192604SQ97100928
公開日1998年9月9日 申請日期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 申請人:張喜信