油田抽油机专用大扭矩变功率磁阻电机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种油田抽油机专用大扭矩变功率磁阻电机，包括：机壳，所述机壳包括壳体和盖合在壳体前端面上的端盖；定子组件，包括定子铁芯和定子绕组，定子铁芯内设有定子极齿，定子绕组绕接在定子极齿上；转子组件，同轴安装在定子组件内，转子组件包括转子铁芯和转子轴，转子轴为中空，转子铁芯外部设有转子极齿；减速箱，包括输入轴，输入轴的端部同轴且过盈配合于转子轴内。转子铁芯直径增大、定子绕组的电磁线截面积增大，有效增加启动转矩。减速箱的输入轴的端部直接和中空的转子轴通过过盈配合实现刚性套接，取消皮带传动方式，确保磁阻电机和减速箱连接的同轴度和联接传动的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
油田抽油机专用大扭矩变功率磁阻电机
本技术涉及电机
，特别涉及一种油田抽油机专用大扭矩变功率磁阻电机。
技术介绍
我国的油田绝大多数使用有杆式抽油机把深埋地下的原油汲至地表，总数占抽油机总数80%以上。因为野外使用，维护不便，传统抽油机设计的结构简单，性能可靠。但感应异步电机或永磁同步电机配皮带传动拖动的系统性能已远远落后，不能适应当前绿色生产、高效节能的要求。若选用感应异步电机，感应异步电机运行时，定子转子不同步，功率因数低，匹配抽油机工况时仅0.6，甚至低至0.2，电能浪费严重。电机运行时维持内部磁场的无功功率是一定的，无功功率占比过高，还会造成电机严重发热。同时感应异步电机启动转矩小，为满足抽油机启动的需要，须超数倍匹配更大功率的电机，启动电流是正常工作电流的3-5倍，经济性更加恶化。近年来比较常用的是永磁同步电机，但在使用中发现永磁同步电机存在鲁棒性差、工作时杂波多、电磁涡流发热严重、电磁噪音大等缺点。如中国技术CN108199512A，半直驱永磁电机，其替代了感应式异步电机并取消了皮带传动系统，消除了皮带传动的缺陷，但永磁同步电机的缺陷仍存在。其安装时借用减速机固定电机转子的方式，其可靠性可以进一步改进。
技术实现思路
本技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的上述技术问题之一。为此，本技术提出一种油田抽油机专用大扭矩变功率磁阻电机。为实现上述目的，本技术的技术方案如下：根据本技术的第一方面实施例的油田抽油机专用大扭矩变功率磁阻电机，机壳，包括壳体和盖合在所述壳体前端面上的端盖，所述壳体呈中空圆筒状，且所述壳体直径尺寸大于其轴向长度尺寸；定子组件，包括定子铁芯和定子绕组，所述定子铁芯由硅钢片叠压而成，所述定子铁芯内设有定子极齿，所述定子绕组绕接在所述定子极齿上；转子组件，同轴安装在所述定子组件内，所述转子组件包括转子铁芯和转子轴，所述转子轴为中空，所述转子铁芯外部设有转子极齿；减速箱，包括输入轴，所述输入轴的端部同轴且过盈配合于所述转子轴内。根据本技术实施例的油田抽油机专用大扭矩变功率磁阻电机，至少具有如下有益效果：转子铁芯直径增大、定子绕组的电磁线截面积增大，有效增加启动转矩。减速箱的输入轴的端部直接和中空的转子轴通过过盈配合实现刚性套接，取消皮带传动方式，确保磁阻电机和减速箱连接的同轴度和联接传动的可靠性。根据本技术的一些实施例，所述定子铁芯的外径尺寸为其轴向宽度的8倍，所述定子极齿的长度为所述定子铁芯轴向宽度的2倍，且所述定子极齿的宽度尺寸小于其长度尺寸。根据本技术的一些实施例，所述转子极齿的长度为所述定子极齿长度的0.25至0.35倍。根据本技术的一些实施例，还包括位置传感器，所述位置传感器安装在所述转子轴内部。根据本技术的一些实施例，所述转子极齿朝向所述定子极齿的端面为弧面。根据本技术的一些实施例，所述转子铁芯或所述定子铁芯上的槽口处镶嵌有永磁体。根据本技术的一些实施例，所述端盖的内侧表面铺设有绝缘材料层。根据本技术的一些实施例，所述壳体为碳钢材质。根据本技术的一些实施例，所述磁阻电机连接有电阻式加热器。根据本技术的一些实施例，所述磁阻电机还连接有控制器，所述控制器为IGBT模块。本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。附图说明本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是本技术的主视方向内部结构示意图；图2是本技术的右视方向内部结构示意图；图3是本技术的转子极齿示意图。附图标记：机壳100；壳体110；端盖120；定子铁芯210；定子绕组220；定子极齿211；转子铁芯310；转子轴320；转子极齿311；输入轴400；位置传感器500；槽口600。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。如图1和图2所示，一种油田抽油机专用大扭矩变功率磁阻电机，包括：机壳100，包括壳体110和盖合在壳体110前端面上的端盖120，壳体110呈中空圆筒状，且壳体110直径尺寸大于其轴向长度尺寸；定子组件，包括定子铁芯210和定子绕组220，定子铁芯210由硅钢片叠压而成，定子铁芯210内设有定子极齿211，定子绕组220绕接在定子极齿211上；转子组件，同轴安装在定子组件内，转子组件包括转子铁芯310和转子轴320，转子轴320为中空，转子铁芯310外部设有转子极齿311；减速箱，包括输入轴400，输入轴400的端部同轴且过盈配合于转子轴320内。本技术磁阻电机专用在油田的抽油机上。机壳100轮廓形成短粗圆柱体状，定子铁芯210可通过过盈配合固定在壳体110内。相较于传统的电机，本技术为配合壳体110的尺寸设计，其转子铁芯310直径增大、定子绕组220的电磁线截面积增大，有效增加启动转矩。减速箱的输入轴400的端部直接和中空的转子轴320通过过盈配合实现刚性套接，取消皮带传动方式，确保磁阻电机和减速箱连接的同轴度和联接传动的可靠性，同时能减少转子轴320对输入轴400的径向向下拉力，从而有效降低减速箱的输入轴400油封损坏而造成漏油的风险。其中转子轴320内可设置键槽，转子轴320和输入轴400之间可增加键以进一步提高传动稳定性。在本技术的一些具体实施例中，定子铁芯210的外径尺寸为其轴向宽度的8倍，定子极齿211的长度为定子铁芯210轴向宽度的2倍，且定子极齿211的宽度尺寸小于其长度尺寸。本实施例中，定子铁芯210以其外径尺寸为800mm，轴向宽度尺寸为100mm为例进行说明。定子铁芯210的定子轭部则为100mm，定子极齿211的长度尺寸则为200mm，定子极齿211则形成长窄结构。定子绕组220的绕线截面积则可以达到12平方毫米，本技术的磁阻电机过流能力比传统的磁阻电机增加9倍。以上设置能大幅增加启动转矩，启动时仅给定磁阻电机需要转矩的瞬时电流，就可以得到需要的启动转矩，不需要超功率配拖动电机，节电明显。没有大电流对电网的冲击，减小变压器，接触器等配电设备的容量，减少了对电网质量的影响和设备购置费。定子轭部宽度较传统的电机增大，加大了磁钢用量，增大了磁钢体积，控制转速范围从30r/min到350r/min之间平滑可调，对抽油机不同工况的针对性更强。进一步的，转子极齿311的长度为定子极齿211长度的0.25至0.35倍。当定子极齿211长度为200mm时，转子极齿311的长度为50mm至70mm，优选的转子极齿3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种油田抽油机专用大扭矩变功率磁阻电机，其特征在于，/n机壳（100），包括壳体（110）和盖合在所述壳体（110）前端面上的端盖（120），所述壳体（110）呈中空圆筒状，且所述壳体（110）直径尺寸大于其轴向长度尺寸；/n定子组件，包括定子铁芯（210）和定子绕组（220），所述定子铁芯（210）由硅钢片叠压而成，所述定子铁芯（210）内设有定子极齿（211），所述定子绕组（220）绕接在所述定子极齿（211）上；/n转子组件，同轴安装在所述定子组件内，所述转子组件包括转子铁芯（310）和转子轴（320），所述转子轴（320）为中空，所述转子铁芯（310）外部设有转子极齿（311）；/n减速箱，包括输入轴（400），所述输入轴（400）的端部同轴且过盈配合于所述转子轴（320）内。/n

【技术特征摘要】
1.一种油田抽油机专用大扭矩变功率磁阻电机，其特征在于，
机壳（100），包括壳体（110）和盖合在所述壳体（110）前端面上的端盖（120），所述壳体（110）呈中空圆筒状，且所述壳体（110）直径尺寸大于其轴向长度尺寸；
定子组件，包括定子铁芯（210）和定子绕组（220），所述定子铁芯（210）由硅钢片叠压而成，所述定子铁芯（210）内设有定子极齿（211），所述定子绕组（220）绕接在所述定子极齿（211）上；
转子组件，同轴安装在所述定子组件内，所述转子组件包括转子铁芯（310）和转子轴（320），所述转子轴（320）为中空，所述转子铁芯（310）外部设有转子极齿（311）；
减速箱，包括输入轴（400），所述输入轴（400）的端部同轴且过盈配合于所述转子轴（320）内。


2.根据权利要求1所述的油田抽油机专用大扭矩变功率磁阻电机，其特征在于：所述定子铁芯（210）的外径尺寸为其轴向宽度的8倍，所述定子极齿（211）的长度为所述定子铁芯（210）轴向宽度的2倍，且所述定子极齿（211）的宽度尺寸小于其长度尺寸。


3.根据权利要求2所述的油田抽油机专用大扭矩变功率磁阻电机，其特征在于：所述转子极齿（311）的长度为所...

【专利技术属性】
技术研发人员：常坤，陈军，郑勇，周宏斌，常峰，张建国，周亮，孙东，李炜，孟壮壮，杨金友，高守华，潘佳，周磊，冷传基，
申请(专利权)人：欧胜东营环保科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：山东;37