專利名稱：磁阻開關電機驅動的節能潛油電泵的制作方法
技術領域：
磁阻開關電機驅動的節能潛油電泵(一) 技術領域 本實用新型涉及一種潛油電泵。(二) 背景技術現有的大部分抽油機是采用游梁式抽油機，這種抽油機結構復雜，抽油效率不高，且 有上千米的抽油桿，易發生桿"偏磨"現象，也無法用于斜井抽油。潛油電泵是一種機械采 油設備，其作用就是將井下的液體抽送到地面，其能解決上述游梁式抽油機的問題，但對于 深井采油來說，潛油電泵需要的連接電纜的長度往往達上千米，造成采油成本較高，而且， 現有潛油電泵中采用的電機通常需要位置傳感器，結構復雜， 一旦電機出現故障維修成本很 高。(三) 實用新型內容本實用新型的目的是提供一種磁阻開關電機驅動的節能潛油電泵，要解決現有的潛油電 泵效率低、使用壽命短、 一次性投入太高特別是電纜的使用費用太高的技術問題。 為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案一種磁阻開關電機驅動的節能潛油電泵，包括置于井下并與油管連接的潛油泵、潛油電 機、功率變換器和控制器，上述潛油電機與電機保護器連接，潛油電機與潛油泵驅動連接， 其特征在于上述潛油電機是磁阻開關電機。上述功率變換器分為地上功率變換器和井下功率變換器，地上功率變換器通過電纜與井 下功率變換器連接，井下功率變換器經控制器與磁阻開關電機連接。所述潛油泵可為雙作用柱塞泵，磁阻開關電機的輸出端通過傳動裝置驅動連接雙作用柱塞泵。所述傳動裝置可為螺旋傳動裝置或滾動螺旋傳動裝置。 所述雙作用柱塞泵的沖程可為1 3米，沖次可為l 6次/分。 所述潛油泵可為螺桿泵，磁阻開關電機的輸出端通過柔性軸驅動連接螺桿泵。 所述電纜可為單芯電纜或多芯電纜。所述磁阻開關電機可為三相6/4磁阻開關電機或四相8/6磁阻開關電機，磁阻開關電機中 的電機動子可每隔250 400mm作支撐。與現有技術相比本實用新型具有以下特點和有益效果本實用新型相對于現有抽油系統取消了地面上抽油機系統和上千米抽油桿，采用了結構 簡單耐用、采油效率高的設備，較傳統采油方法節電約30%-60%，采油成本大幅度下降；其 取消了現有抽油機系統中的采油桿，可以直接實現斜井和深井高效采油；其通過將抽油機驅動系統的大部分設備直接設置在采油井內，可大量節約電纜用量以及設備耗電量達到節能節 材的高效采油。本實用新型效率高、使用壽命長、 一次性投入不是太高，性能優于目前現有的潛油電 泵，是一種可實現深井直接抽油的裝置。其通過將抽油機系統中的電機選定為構造簡單的磁 阻開關電機，電機不設置位置傳感器，采用穩定的開環工作狀態，且采用單芯或多芯電纜輸 電方式，具有最低的電機制造成本，電機動子極其簡單，既無磁鋼又無繞組，寬廣的速度范 圍內均具有高效率、最高的故障容錯能力、很強的高溫環境適應能力，同時電機設置保護器 可實現電機長期在井下苛刻條件下高效運行。本實用新型通過將磁阻開關電機驅動的節能潛油電泵巧妙的應用在抽油機設計上，以成 熟的柱塞泵和螺旋桿泵技術為基礎，使得本實用新型所述抽油機節能高效、使用壽命長、性 價比高優于目前現有抽油機。(四)
以下結合附圖對本實用新型做進一步詳細的說明。圖l是四相8/6磁阻開關電機的電機定子和電機動子的示意圖。 圖2是本實用新型電機驅動系統的連接框圖。 圖3是磁阻開關電機與潛油泵連接的實施例一的示意圖。 圖4是磁阻開關電機與潛油泵連接的實施例二的示意圖。附圖標記l一電機定子、2 —電機動子、3 —地上功率變換器、4一電纜、5 —井下功率 變換器、6 —控制器、7 —磁阻開關電機、8 —潛油泵、8. l—雙作用柱塞泵、8.2 —螺桿泵、 9一電機保護器、IO —套管、ll一油管、12 —傳動裝置、13 —柔性軸。
具體實施方式
實施例參見圖2，這種磁阻開關電機驅動的節能潛油電泵，包括置于井下并與油管ll連 接的潛油泵8、潛油電機、功率變換器和控制器6，上述潛油電機與電機保護器9連接，潛油 電機與潛油泵8驅動連接，上述潛油電機是磁阻開關電機7，上述功率變換器分為地上功率變 換器3和井下功率變換器5，地上功率變換器3通過電纜4與井下功率變換器5連接，電纜4一般 為單芯電纜，可節省費用，但也可以為多芯電纜，比如三芯電纜。井下功率變換器5經控制器6與磁阻開關電機7連接，磁阻開關電機7可為三相6/4磁阻開關電機，也可為四相8/6磁阻 開關電機，參見圖l，圖1為四相8/6磁阻開關電機的電機定子1與電機動子2的示意圖，其中 電機動子2每隔250 400mm作支撐。本實用新型實施過程如下電纜4通過地上功率變換器3將原三相電轉換經電纜往井下送 電至井下功率變換器5由控制器6所給定程序，實現對電機運行狀態的控制，帶動負載即潛油 泵8運行。本實用新型磁阻開關電機與潛油泵連接的實施例一參見圖3，潛油泵8為雙作用柱塞泵 8.1，磁阻開關電機7的輸出端通過傳動裝置12驅動連接雙作用柱塞泵8. 1，傳動裝置12可為 螺旋傳動裝置或滾動螺旋傳動裝置。其抽油過程如下經地上功率變換器3、井下功率變換 器5和控制器6的電力由在套管10和油管11之間的電纜4送至磁阻開關電機7，磁阻開關電機7 旋轉的動力經傳動裝置12轉換成直線運動，帶動雙作用柱塞泵8. l的泵桿上下運動，將原油 經油管ll直接輸送到地面，雙作用柱塞泵8. l的沖程為l-3米可調，沖次為l-6次/分可調。本實用新型磁阻開關電機與潛油泵連接的實施例二參見圖4，所述潛油泵8為螺桿泵 8.2，磁阻開關電機7的輸出端通過柔性軸13驅動連接螺桿泵8.2。其抽油過程如下由地上 功率變換器3、井下功率變換器5和控制器6、將磁阻開關電機7的轉速控制在150-300轉/分， 經柔性軸13直接驅動螺桿泵8. 2，將原油由油管ll直接送到地面。
權利要求1.一種磁阻開關電機驅動的節能潛油電泵，包括置于井下并與油管(11)連接的潛油泵(8)、潛油電機、功率變換器和控制器(6)，上述潛油電機與電機保護器(9)連接，潛油電機與潛油泵(8)驅動連接，其特征在于上述潛油電機是磁阻開關電機(7)；上述功率變換器分為地上功率變換器(3)和井下功率變換器(5)，地上功率變換器(3)通過電纜(4)與井下功率變換器(5)連接，井下功率變換器(5)經控制器(6)與磁阻開關電機(7)連接。
2 根據權利要求l所述的磁阻開關電機驅動的節能潛油電泵，其特征 在于所述潛油泵(8)為雙作用柱塞泵(8.1)，磁阻開關電機(7)的輸出端通過傳動裝 置(12)驅動連接雙作用柱塞泵(8.1)。
3 根據權利要求2所述的磁阻開關電機驅動的節能潛油電泵，其特征 在于所述傳動裝置(12)為螺旋傳動裝置或滾動螺旋傳動裝置。
4 根據權利要求2或3所述的磁阻開關電機驅動的節能潛油電泵，其 特征在于所述雙作用柱塞泵(8.1)的沖程為1 3米，沖次為l 6次/分。
5 根據權利要求l所述的磁阻開關電機驅動的節能潛油電泵，其特征 在于所述潛油泵(8)為螺桿泵(8.2)，磁阻開關電機(7)的輸出端通過柔性軸(13) 驅動連接螺桿泵(8.2)。
6 根據權利要求l所述的磁阻開關電機驅動的節能潛油電泵，其特征 在于所述電纜(4)為單芯電纜或多芯電纜。
7 根據權利要求l所述的磁阻開關電機驅動的節能潛油電泵，其特征 在于所述磁阻開關電機(7)為三相6/4磁阻開關電機或四相8/6磁阻開關電機，磁阻開關 電機中的電機動子(2)每隔250 400mm作支撐。
專利摘要一種磁阻開關電機驅動的節能潛油電泵，包括置于井下并與油管連接的潛油泵、潛油電機、功率變換器和控制器，上述潛油電機與電機保護器連接，潛油電機與潛油泵驅動連接，上述潛油電機是磁阻開關電機；上述功率變換器分為地上功率變換器和井下功率變換器，地上功率變換器通過電纜與井下功率變換器連接，井下功率變換器經控制器與磁阻開關電機連接。本裝置相對于現有抽油系統取消了地面上抽油機系統和上千米抽油桿，又是采用了結構簡單耐用、采油效率高的設備，較傳統采油方法節電約30％-60％，采油成本大幅度下降。其效率高、使用壽命長、一次性投入不是太高，性能優于目前現有的潛油電泵。
文檔編號H02K19/02GK201381974SQ20092030183
公開日2010年1月13日 申請日期2009年4月1日 優先權日2009年4月1日
發明者勛 周, 王德喜, 王英浩, 趙桂姿 申請人:王英浩