[发明专利]一种海底钻井用永磁电机

说明书

本发明公开了一种海底钻井用永磁电机，涉及永磁电机技术领域，包括下电机头、电机组件、中空转轴、止推轴承、上电机头和变径接头；下电机头的一端通过止推轴承与电机组件的一端连接，另一端与钻头连接，下电机头位于中空转轴的一端，为中空结构；上电机头的一端通过止推轴承与电机组件的另一端连接，另一端与变径接头的一端连接，上电机头位于中空转轴的另一端，为中空结构；变径接头的另一端与连续油管连接，变径接头为中空结构。本发明具有体积小、结构简单、能匹配不同尺寸钻头和连续油管的优点。

技术领域

本发明涉及永磁电机技术领域，具体涉及一种海底钻井用永磁电机。

背景技术

随着永磁材料、绝缘材料、电力电子和电机控制技术等相关专业的快速发展，永磁电机技术有了长足的进步和发展。在我国，永磁电机如永磁同步电机和永磁无刷直流电机在航空航天等国防领域以及电力系统、数控机床等工业应用领域有着广泛的应用。但是，目前较为缺乏能够适应不同尺寸钻头和连续油管的、适用于海底钻井使用的永磁电机。

对永磁电机的优化设计，转子结构方面一般由转轴、导磁铁芯和磁极三大部分组成。其中，铁芯材料多为导磁性能良好的硅钢片或其他钢材，永磁体为稀土永磁材料制成。将铁芯套装在转子轴上，其工艺往往为热装，然后将磁极用胶粘接在铁芯外表面，高温固化。可见，这种永磁电机转子不仅结构复杂、体积大、制造成本高，转子铁芯的存在增大了转子转动惯量，影响电机动态性能，转子铁芯内部也存在涡流损耗等缺陷降低了电机整体运行效率，并且不适应于海底钻机使用。

发明内容

因此，本发明实施例要解决的技术问题在于现有技术中的永磁电机无法匹配不同尺寸钻头和连续油管。

本发明实施例要解决的另一技术问题在于现有技术中的永磁电机结构复杂、体积大。

为此，本发明实施例的一种海底钻井用永磁电机，包括：下电机头、电机组件、中空转轴、止推轴承、上电机头和变径接头；

下电机头的一端通过止推轴承与电机组件的一端连接，另一端与钻头连接，下电机头位于中空转轴的一端，为中空结构；

上电机头的一端通过止推轴承与电机组件的另一端连接，另一端与变径接头的一端连接，上电机头位于中空转轴的另一端，为中空结构；

变径接头的另一端与连续油管连接，变径接头为中空结构。

优选地，所述电机组件包括：至少两节的单节小电机和扶正轴承，至少两节的单节小电机和扶正轴承均连接位于电机外壳内；

单节小电机为中空结构，套接在中空转轴上，相邻单节小电机之间通过扶正轴承连接。

优选地，所述单节小电机包括：定子组件和转子组件；

定子组件固定连接在电机外壳上，包括具有分段结构的定子铁芯段；

转子组件固定连接在中空转轴上。

优选地，所述定子铁芯段由硅钢片叠压而成。

优选地，所述定子组件还包括具有分段结构的定子隔磁段；

定子隔磁段连接位于相邻定子铁芯段之间。

优选地，所述定子隔磁段由与定子铁芯段形状相同的铜片叠压而成。

优选地，所述定子铁芯段和定子隔磁段内部均开设有贯通孔，贯通孔沿中空转轴中心轴线方向延伸。

优选地，所述定子组件还包括定子绕组；

定子绕组连接位于贯通孔内。

优选地，所述转子组件包括转子套筒和永磁体；

转子套筒为中空结构，套接在中空转轴上，转子套筒外圆表面铣有永磁体安装面，永磁体直接表贴于转子套筒外圆表面上，永磁体为分块结构。