專利名稱：節能型抽油機用無刷直流電機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種石油抽油機上使用的電機，具體的說是一種低速、大力矩無刷直 流電機。
背景技術：
目前常用的抽油機是游梁式的，它由驢頭、杠桿游梁、支架、連桿、凸輪、減速箱、機 座、電機、電控柜等組成，目前的抽油機采用的電機是異步機或永磁同步機，電機的輸出動 力經由減速箱、凸輪、連桿、驢頭、杠桿游梁等傳動帶動抽油桿上下運動，實現抽油功能。這 類抽油機總體效率較低，約在30%左右。
發明內容
為了克服上述缺陷，本發明提供了一種節能型抽油機用無刷直流電機，該節能型 抽油機用無刷直流電機具有低速、大力矩的特性，并具有維護方便、控制可靠等優點。本發明為了解決其技術問題所采用的技術方案是一種節能型抽油機用無刷直流電機，包括定軸、定子和筒形的外轉子，定軸固定穿 于定子中，定子外套有外轉子，外轉子與定子間有氣隙，兩端蓋分別固定于外轉子兩端且封 閉外轉子兩端，定軸穿出兩端蓋，外轉子與兩端蓋可繞定軸轉動，所述定子的磁路大于二十 對級，所述筒形的外轉子內固定有(粘有)磁能積大于等于35MG0S的釹鐵硼磁鋼，使得該 節能型抽油機用無刷直流電機達到了 1 35轉/分的低速、最高可達9500牛 米的大力 矩。本發明的進一步技術方案是所述外轉子的兩個端蓋的外端面上各固定有兩個皮帶輪，皮帶輪穿于定軸上，外 轉子帶動端蓋及皮帶輪繞定軸轉動，皮帶輪上繞設有皮帶，皮帶設有四條，兩條皮帶的一端 分別固定于電外轉子兩端的兩個皮帶輪上，兩條皮帶的另一端皆接抽油桿；另外兩條皮帶 的一端固定于外轉子兩端的另外兩個皮帶輪上，另外兩條皮帶的另一端皆接平衡塊。皮帶 輪的正反轉帶動了抽油桿作上下往復運動，同時平衡塊作相對于抽油桿的反向運動，這種 皮帶直接驅動抽油桿的結構可以省去常用游梁式抽油機繁瑣的傳動機構，可提高抽油機工 作效率，達到節能的目的。所述外轉子兩端的端蓋和皮帶輪與定軸間皆設有軸承，兩軸承的外端皆密封有軸 承蓋，其中一個軸承蓋內部開設有容置空間，設有帶備份的霍爾傳感器固定容置于軸承蓋 中的容置空間內，設有防塵蓋，防塵蓋封閉軸承蓋上的容置空間，所述帶備份的霍爾傳感器 的感應磁鋼嵌于外轉子的內表面。由于位置傳感器采用了帶備份的霍爾傳感器，使得位置 傳感器需更換的可能性大大下降，又由于帶備份的霍爾傳感器裝于軸承蓋中，即使需要更 換，更換時只需拆下防塵蓋即可實施，不必拆開電機，避免了傳統電機要更換位置傳感器需 拆開電機的弊端。設有電機控制器，電機控制器對抽油機沖程實行軟件控制和硬件控制的雙重限位控制保護。這樣使得采油的沖程除了硬件限位外又有了軟件限位，使沖程控制更為有效與 可靠，可有效防止沖井。所述軟件控制是指電機控制器中安裝有控制軟件，霍爾傳感器將取樣的數據傳遞 給電機控制器，電機控制器中的控制軟件對數據進行分析處理并控制抽油機行程。硬件控制是指行程開關。本發明的有益效果是該節能型抽油機用無刷直流電機由于采用了多級磁路(大 于20對極)的定子和粘有高性能釹鐵硼磁鋼(不低于N35)的筒形的外轉子，達到了低速 (1 35轉/分)、大力矩(最高可達9500牛 米)的目的；由于采用了皮帶直接驅動抽油 桿的結構，省去了常用游梁式抽油機繁瑣的傳動機構，可提高抽油機工作效率，達到節能的 目的；由于采用了帶備份的霍爾傳感器，使得位置傳感器需更換的可能性大大下降，又由于 帶備份的霍爾傳感器裝于軸承蓋中，即使需要更換，更換時只需拆下防塵蓋即可實施，不必 拆開電機，避免了傳統電機要更換位置傳感器需拆開電機的弊端；采油的沖程除了硬件限 位外又有軟件限位，使沖程控制更為有效與可靠，可有效防止沖井。
圖1為本發明結構示意圖；圖2為圖1的另一面視圖；圖3為圖1的A部放大圖。
具體實施例方式實施例一種節能型抽油機用無刷直流電機，包括定軸1、定子2和筒形的外轉子 3，定軸固定穿于定子中，定子外套有外轉子，外轉子與定子間有氣隙，兩端蓋4分別固定于 外轉子兩端且封閉外轉子兩端，定軸穿出兩端蓋，外轉子與兩端蓋可繞定軸轉動，所述定子 的磁路大于二十對級，所述筒形的外轉子內固定有(粘有)磁能積大于等于35MG0S的釹鐵 硼磁鋼，使得該節能型抽油機用無刷直流電機達到了 1 35轉/分的低速、最高可達9500 牛 米的大力矩。所述外轉子的兩個端蓋的外端面上各固定有兩個皮帶輪5，皮帶輪穿于定軸上，外 轉子帶動端蓋及皮帶輪繞定軸轉動，皮帶輪上繞設有皮帶6，皮帶設有四條，兩條皮帶的一 端分別固定于電外轉子兩端的兩個皮帶輪上，兩條皮帶的另一端皆接抽油桿；另外兩條皮 帶的一端固定于外轉子兩端的另外兩個皮帶輪上，另外兩條皮帶的另一端皆接平衡塊。皮 帶輪的正反轉帶動了抽油桿作上下往復運動，同時平衡塊作相對于抽油桿的反向運動，這 種皮帶直接驅動抽油桿的結構可以省去常用游梁式抽油機繁瑣的傳動機構，可提高抽油機 工作效率，達到節能的目的。所述外轉子兩端的端蓋和皮帶輪與定軸間皆設有軸承，兩軸承的外端皆密封有軸 承蓋7，其中一個軸承蓋內部開設有容置空間，設有帶備份的霍爾傳感器8固定容置于軸承 蓋中的容置空間內，設有防塵蓋9，防塵蓋封閉軸承蓋上的容置空間，所述帶備份的霍爾傳 感器的感應磁鋼嵌于外轉子的內表面。由于位置傳感器采用了帶備份的霍爾傳感器，使得 位置傳感器需更換的可能性大大下降，又由于帶備份的霍爾傳感器裝于軸承蓋中，即使需 要更換，更換時只需拆下防塵蓋即可實施，不必拆開電機，避免了傳統電機要更換位置傳感器需拆開電機的弊端。設有電機控制器10，電機控制器對抽油機沖程實行軟件控制和硬件控制的雙重限 位控制保護。這樣使得采油的沖程除了硬件限位外又有了軟件限位，使沖程控制更為有效 與可靠，可有效防止沖井。所述軟件控制是指電機控制器中安裝有控制軟件，霍爾傳感器將取樣的數據傳遞 給電機控制器，電機控制器中的控制軟件對數據進行分析處理并控制抽油機行程。硬件控制是指行程開關。
權利要求
一種節能型抽油機用無刷直流電機，其特征在于包括定軸(1)、定子(2)和筒形的外轉子(3)，定軸固定穿于定子中，定子外套有外轉子，外轉子與定子間有氣隙，兩端蓋(4)分別固定于外轉子兩端且封閉外轉子兩端，定軸穿出兩端蓋，外轉子與兩端蓋可繞定軸轉動，所述定子的磁路大于二十對級，所述筒形的外轉子內固定有磁能積大于等于35MGOs的釹鐵硼磁鋼。
2.根據權利要求1所述的一種節能型抽油機用無刷直流電機，其特征在于所述外轉 子的兩個端蓋的外端面上各固定有兩個皮帶輪(5)，皮帶輪穿于定軸上，外轉子帶動端蓋及 皮帶輪繞定軸轉動，皮帶輪上繞設有皮帶(6)，皮帶設有四條，兩條皮帶的一端分別固定于 電外轉子兩端的兩個皮帶輪上，兩條皮帶的另一端皆接抽油桿；另外兩條皮帶的一端固定 于外轉子兩端的另外兩個皮帶輪上，另外兩條皮帶的另一端皆接平衡塊。
3.根據權利要求2所述的一種節能型抽油機用無刷直流電機，其特征在于所述外轉 子兩端的端蓋和皮帶輪與定軸間皆設有軸承，兩軸承的外端皆密封有軸承蓋(7)，其中一個 軸承蓋內部開設有容置空間，設有帶備份的霍爾傳感器(8)固定容置于軸承蓋中的容置空 間內，設有防塵蓋(9)，防塵蓋封閉軸承蓋上的容置空間，所述帶備份的霍爾傳感器的感應 磁鋼嵌于外轉子的內表面。
4.根據權利要求3所述的一種節能型抽油機用無刷直流電機，其特征在于設有電機 控制器(10)，電機控制器對抽油機沖程實行軟件控制和硬件控制的雙重限位控制保護。
5.根據權利要求4所述的一種節能型抽油機用無刷直流電機，其特征在于所述軟件 控制是指電機控制器中安裝有控制軟件，霍爾傳感器將取樣的數據傳遞給電機控制器，電 機控制器中的控制軟件對數據進行分析處理并控制抽油機行程。
6.根據權利要求4所述的一種節能型抽油機用無刷直流電機，其特征在于硬件控制 是指行程開關。
全文摘要
本發明公開了一種節能型抽油機用無刷直流電機，該節能型抽油機用無刷直流電機由于采用了多級磁路的定子和粘有高性能釹鐵硼磁鋼的筒形的外轉子，達到了低速、大力矩的目的；由于采用了皮帶直接驅動抽油桿的結構，省去了常用游梁式抽油機繁瑣的傳動機構，可提高抽油機工作效率，達到節能的目的；由于采用了帶備份的霍爾傳感器，使得位置傳感器需更換的可能性大大下降，又由于帶備份的霍爾傳感器裝于軸承蓋中，即使需要更換，更換時只需拆下防塵蓋即可實施，不必拆開電機，避免了傳統電機要更換位置傳感器需拆開電機的弊端；采油的沖程除了硬件限位外又有軟件限位，使沖程控制更為有效與可靠，可有效防止沖井。
文檔編號H02K29/00GK101854107SQ200910030080
公開日2010年10月6日 申請日期2009年3月30日 優先權日2009年3月30日
發明者歐陽江力, 王飛, 田景, 蔣新德, 邵啟宇, 鄭澤明, 陳智祥, 顧錦元 申請人:昆山航天林泉電機有限公司