[发明专利]低速潜油电机的一种定子绕组结构

说明书

技术领域

本发明属于低速潜油电机，尤其是低速潜油电机的一种定子绕组 结构。

背景技术

石油工业在当今世界许多国家中都是支柱产业，在国家经济发展 中起着至关重要的作用，受到各个国家的高度重视。利用先进的科技 手段改进传统的采油方式，最大限度地提高采油效率，是各国石油界 和有关科技人员一直追求的目标。传统采油方式使用“磕头机”设备， 其效率低、设备笨重、投资大，而且，“磕头机”设备对含砂量大、 粘度高的油井显得无能为力，在沼泽地区根本无法安装使用。近年来， 单螺杆泵采油技术得到迅速发展，该技术可以弥补“磕头机”的不足， 适用于直井、斜井、水平井、中浅井、低产油井、边远油井、稠油井， 单螺杆泵逐渐替代了“磕头机”设备，成为该类油田的首选设备。

目前，单螺杆泵电机有两种类型，一种类型是免减速机的低速潜 油电机，另一种类型是采用齿轮减速机的的高速潜油电机。就免减速 机的低速潜油电机而言，单螺杆泵与现有离心潜油电泵比较，其主要 区别在于电机转速不同，离心潜油电泵的电机转速为3000转/分，而 单螺杆泵的电机转速为750转/分。

根据旋转磁场转速与定子磁极对数成反比的原理，现有低速潜油 电机一般采用较大的磁极对数，其定子采用整体叠片式铁心，槽形为 开口直槽，槽数与相数乘以极数之比不到一个槽，因此定子绕组普遍 采用分数槽绕组结构。

在常规三相低速潜油电机中，其各相绕组以重叠绕制方式居多， 并采用双层波绕组形式，即每槽的绕线分别由两个相绕组的绕线按 上、下层规律构成。图4示出的定子每槽上、下层绕线个数相等、且 各槽绕线总数相等。

上述低速潜油电机普遍存在提高电机出力困难和运行噪声大的 缺陷，据申请人测试分析认为，形成所述缺陷的重要原因是分数槽绕 组结构设计欠合理，图4示出的定子绕组结构其电压波形如图5所示， 具有较大的谐波成分，因此导致磁场存在较大畸变，其较强的反向旋 转磁场是提高电机出力困难和运行噪声大的的根本原因。

发明内容

本发明是为了解决现有低速潜油电机存在的提高电机出力困难 和运行噪声大的技术问题，而提供一种能够使正向旋转磁场增大、反 向旋转磁场减小因而能明显提高电机出力、降低运行噪声的低速潜油 电机的一种定子绕组结构。

本发明解决其技术问题采取以下技术方案：

低速潜油电机的一种定子绕组结构，由嵌装在18个定子槽并且 形成8对磁极的对称三相绕组所组成，各定子槽的绕线按上、下层分 布，其特征在于：三相绕组按A、C、B相序排列的始端定子槽之间和 相应的X、Z、Y尾端定子槽之间依次相差60°空间角，各相绕组自 入槽始端至出槽尾端的各单元绕组走向及连接和上、下层分布是，始 端0°槽下层入线→-140°槽下层出线→连接线→-40°槽下层入线 →-140°槽下层出线→连接线→+40°槽下层入线→-120°槽上层出 线→连接线→-60°槽下层入线→-120°槽上层出线。

本发明还可以采用以下的技术方案：

所述的每个定子槽的绕线根数是2的n倍，n＝4或5或6，其中， 绕线只分布于定子槽下层的绕线根数是2的n倍，n＝4或5或6，绕 线分别分布于定子槽上、下层的绕线根数分别为1n，n＝4或5或6。

所述的三相绕组在18个定子槽中各单元绕组具体走向及连接和 上、下层分布是：

A相绕组：A相始端引入第1定子槽下层，第1定子槽下层与第 12定子槽下层是一单元绕组，第10定子槽下层与第3定子槽下层是 一单元绕组，第5定子槽下层与第17定子槽上层是一单元绕组，第 14定子槽下层与第8定子槽上层是一单元绕组，各单元绕组由连接 线串联连接，第8定子槽上层引出A相绕组尾端X；

C相绕组：C相始端引入第4定子槽下层，第4定子槽下层与第 15定子槽下层是一单元绕组，第13定子槽下层与第6定子槽下层是 一单元绕组，第8定子槽下层与第2定子槽上层是一单元绕组，第 17定子槽下层与第11定子槽上层是一单元绕组，各单元绕组由连接 线串联连接，第11定子槽上层引出C相绕组尾端Z；