Многосекционный синхронный двигатель

Изобретение относится к области электротехники, а именно к бесконтактным электродвигателям с возбуждением от постоянных магнитов, и может быть использовано в качестве погружного электродвигателя. Технический результат: повышение прочности конструкции многосекционного синхронного двигателя. Многосекционный синхронный двигатель содержит корпус, в котором размещено несколько секций, каждая из которых имеет статор и закрепленный на валу ротор. Фазные обмотки статора каждой секции выполнены в виде стержней, которые соединены в П-образной форме. Между роторами секций на валу установлены радиальные подшипники. При этом обмотка статора П-образной формы вмонтирована в пазы и соединена так, чтобы обмотка была замкнута. 3 ил.

 

Изобретение относится к области электротехники, а именно к бесконтактным электродвигателям с возбуждением от постоянных магнитов, и может быть использовано в качестве погружного электродвигателя, служащего приводом центробежного или винтового погружного насоса, используемого в нефтяной промышленности для добычи нефти.

Известен погружной асинхронный двигатель открытого исполнения (патент РФ №94082, H02K 5/12 от 18.01.2010), состоящий из корпуса, статора, колец протекторов статора, вала с насаженным на него ротором, на котором выполнены канавки винтовой многозаходной нарезки, колец протекторов ротора и подшипниковых щитов, выполненный таким образом, что на нерабочий конец вала ротора насажен импеллер, представляющий собой цилиндрический диск, в котором выполняется 6-8 радиальных цилиндрических отверстий до пересечения с осевым отверстием вала, в одном из подшипниковых щитов выполнены отверстия, обеспечивающие свободный доступ к зазору между статором и ротором, а другой подшипниковый щит представляет собой глухую крышку.

Недостатком данного двигателя является сложность регулирования частоты его вращения, поэтому он, как правило, используется для работы с погружным центробежным насосом с постоянной производительностью (частотой вращения) и не позволяет добиться оптимальной нефтедобычи в случае изменения дебита скважины.

Известен погружной синхронный электродвигатель (патент РФ №2321141, H02K 19/10 от 27.03.2008), содержащий статор, в корпусе которого установлен шихтованный магнитопровод с радиальными зубцами на внутренней поверхности, внутри статора установлен ротор, на внешней поверхности которого также расположены зубцы, а между ротором и статором имеется гарантированный зазор, выполненный таким образом, что рабочие поверхности радиальных зубцов статора и ротора смещены относительно друг друга вдоль оси электродвигателя в направлении, противоположном направлению смещения рабочей поверхности зубцов ротора под действием крутящего момента.

Недостатками данного электродвигателя являются изготовление его вала из немагнитного материала, а также его большие осевые размеры, что затрудняет создание многосекционного двигателя. При использовании более технологичного вала из магнитного материала примерно четверть магнитного потока возбуждения ответвляется в вал, что приводит к существенному уменьшению индукции в рабочем воздушном зазоре и ухудшению энергетических и массогабаритных показателей электродвигателя.

Известен погружной синхронный электродвигатель (патент РФ №2145460, H02K 19/00 от 10.02.2000), содержащий статор, в корпусе которого установлен шихтованный магнитопровод с радиальными зубцами на внутренней поверхности, внутри статора установлен ротор, на внешней поверхности которого также расположены зубцы, а между ротором и статором имеется гарантированный зазор, выполненный таким образом, что рабочие поверхности радиальных зубцов статора и ротора смещены относительно друг друга вдоль оси электродвигателя в направлении, противоположном направлению смещения рабочей поверхности зубцов ротора под действием крутящего момента.

Недостатками данного изобретения являются сложность конструкции и сборки из-за большой длины, увеличенная нагрузка на вал, ограниченная мощность.

Известен вентильный электродвигатель (патент РФ №2484573, H02K29 от 20.04.2012), состоящий из n одинаковых модулей, каждый из которых содержит корпус, статор с фазными обмотками, ротор с постоянными магнитами, которые намагничены в радиальном направлении, одноименные фазные обмотки каждого модуля соединены последовательно, корпусы и роторы модулей механически соединены между собой, а каждый модуль содержит элементы круговой ориентации статора с фазными обмотками и ротора, и в каждом роторе одна половина магнитов смещена относительно другой половины в окружном направлении на половину зубцового деления статора tzs, а в смежных модулях одноименные магниты ротора смещены в окружном направлении на величину t zs/(2n).

Недостатками данного электродвигателя является сложность конструкции и соотвественно удорожание его сборки.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявленному изобретению является многосекционный вентильный индукторный электродвигатель (патент РФ №2277285, H02K 16/00 от 27.05.2006), содержащий корпус, в котором расположены секции статора и закрепленный на валу ротор, состоящий из двух пакетов с возбуждением от кольцевого постоянного магнита и ротора, выполненного с двумя кольцевыми постоянными магнитами, которые разнонаправленно намагничены в радиальном направлении и расположены под пакетами ротора, при этом между пакетами ротора установлена немагнитная втулка, а вал выполнен из магнитного материала.

Недостатком аналога является сложность конструкции.

Задача изобретения - улучшение процесса сборки и обслуживания погружных синхронных электродвигателей, обеспечение надежного соединения модулей.

Техническим результатом, достигаемым в заявленном изобретении, являются повышение прочности конструкции многосекционного синхронного двигателя и простота в сборке и обслуживании.

Поставленная задача решается и технический результат достигается тем, что в многосекционном синхронном двигателе, содержащим корпус, в котором размещено несколько секций, каждая из которых имеет статор и закрепленный на валу ротор, согласно изобретению фазные обмотки каждой секции выполнены цельными в виде стержней, которые соединены в П-образной форме, между роторами секций на валу установлены радиальные подшипники, при этом обмотка статора П-образной формы вмонтирована в пазы и соединена так, чтобы обмотка была замкнута

Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг. 1 изображен поперечный разрез многосекционного синхронного двигателя, на фиг. 2 изображен продольный разрез кольца, на фиг. 3 изображена схема способа укладки обмотки статора.

Предложенное устройство (фиг. 1) содержит: секции ротора 1, состоящие из постоянных магнитов 2; секции магнитопровода статора 3, в котором имеются пазы 4, в котором укладывают обмотку статора 5; радиальные подшипники 6. Отдельные секции магнитопровода статора 3 и колец 7 для соединения секций статора выполнены таким образом, что в них имеются пазы 4 для стержней обмотки статора 5. Обмотки статора 5 выполнены в виде стержней в П-образной форме, которая пронизывает все секции статора синхронного двигателя. При монтаже отдельных частей секций статора в пазы укладываются П-образные стержни обмотки, при этом обмотка замыкается с обратной стороны.

Еще одной особенностью заявляемого изобретения является то, что на стыке отдельных секций ротора вмонтированы радиальные подшипники путем насадки подшипника на вал отдельных секций. Тем самым компенсируется нагрузка вала на прогиб, обеспечивается жесткость конструкции и простота сборки.

Работа многосекционного синхронного двигателя осуществляется следующим образом.

Кольцевые разнонаправленно радиально намагниченные постоянные магниты 2, установленные под пакетами ротора 1, создают магнитный поток, который проходит через пакет статора, обмотку 5, корпус, тем самым создается замкнутая магнитная цепь для прохождения магнитного потока, в которой рассеивание магнитного потока в воздушных зазорах не приводит к существенному уменьшению индукции магнитного поля.

Итак, заявляемое изобретение многосекционного синхронного двигателя позволяет повысить надежность электроустановок подобного типа и при этом упрощает процесс сборки и повышает прочность конструкции, тем самым снижая стоимость электроустановки.

Многосекционный синхронный двигатель, содержащий корпус, в котором размещено несколько секций, каждая из которых имеет статор и закрепленный на валу ротор, отличающийся тем, что фазные обмотки статора каждой секции выполнены в виде стержней, которые соединены в П-образной форме, между роторами секций на валу установлены радиальные подшипники, при этом обмотка статора П-образной формы вмонтирована в пазы и соединена так, чтобы обмотка была замкнута.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электрических машинах. Технический результат - исключение избыточных заклинивающих связей в опорах при соединении с рабочим органом, повышение долговечности электродвигателя.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электрических машинах. Технический результат -обеспечение улучшенной оценки токов подшипников.

Электрический погружной насос в соответствии с одним или более аспектами настоящего изобретения содержит корпус, статор, установленный в корпусе, вал, установленный с возможностью вращения внутри корпуса, и подшипник ротора, содержащий карбидную втулку подшипника, прикрепленную к валу металлическим элементом.

Изобретение относится к области электротехники и касается электрических машин и преобразователей угла. Предлагаемое устройство контроля содержит регулируемый стабилизированной источник постоянного тока (1), ключ (2), регулируемый резистор (3), первый усилитель (4), второй усилитель (5), компаратор (6), инвертор (7), первую схему И (8), мультивибратор (9), вторую схему И (10), первый счетчик (11), второй счетчик (12), первый регистр (13), второй регистр (14), компьютер (15), измеритель сопротивления (16), проверяемую электрическую машину (17), датчик углового положения (ДУП) (18), редуктор (19), электродвигатель (20), блок управления (БУ) (21), состоящий из следующих элементов: Т-триггера (22), третьей схемы И (23), реле (24) с его обмоткой (25) и с нормально замкнутым контактом (26), второго источника питания (27) и тумблера (28) СТАРТ.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано, в частности, в приводах стеклоочистителей автомобилей. .

Изобретение относится к электромашиностроению , в частности к электродвигателям для привода высокоскоростных рабочих органов разнообразных машин. .

Изобретение относится к электротехнике . .

Изобретение относится к области электротехники и может использоваться как асинхронный электродвигатель и генератор электрической энергии одновременно. Технический результат заключается в повышении эффективности машины.

Изобретение относится к области специальных электрических машин, а именно к конструкции электрических асинхронных герметизированных двигателей, используемых в промышленных установках для работы в химически агрессивных, радиационных и взрывоопасных газообразных и жидких средах, при высоких давлениях и температуре.

Изобретение относится к области электротехники и касается выполнения электрических машин, в частности трехфазного асинхронного гидрогенератора, с ротором и статором, а также с обмоткой, включающей множество проходящих в осевом направлении, лежащих друг над другом в соответствующих пазах обмотки ярма стержней (17, 18) обмотки, причем стержни (17, 18) обмотки выступают из пазов обмотки на торцах машины и в лобовой части (13а, b) обмотки по заданной схеме многократно попарно электрически связаны друг с другом, причем верхний стержень (18) обмотки первого паза обмотки и соответственно второй стержень (17) второго паза обмотки таким образом согнуты друг на друга, что их концы (21, 22) в осевом направлении пересекаются друг над другом, а соединение (16) стержней (17, 18) обмотки электрически связанной пары стержней обмотки осуществляется с помощью цельного соединительного элемента (27).

Изобретение относится к области электротехники, в частности к обмоткам статора электрических машин, расположенным вокруг зубцов, и может быть использовано в электрических двигателях и генераторах.

Изобретение относится к области электротехники, в частности - к электрическим машинам, и может быть использовано в качестве низкооборотных высокомоментных двигателей и низкооборотных генераторов.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при конструировании асинхронных электрических двигателей, питаемых от преобразователей частоты.

Изобретение относится к области электротехники, а именно - к электрическим машинам переменного тока, предназначенным для использования в электроприводах с питанием от источников как регулируемого, так и нерегулируемого переменного тока, а также в генераторных установках в качестве источника переменного тока.

Изобретение относится к области электротехники и касается особенностей конструктивного выполнения непосредственного привода для мощных приводов и может быть использовано, в частности, для кольцевых двигателей и приводов трубчатых мельниц.

Изобретение относится к области электротехники и касается способа укладки волновой обмотки в статор многофазной электрической машины переменного тока, в частности генератора переменного тока, а также конструкции статоров с любым количеством пазов и уложенной таким способом фазной обмоткой с любым количеством секций.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрическим машинам с модуляцией полюсов и внутренним ротором. Ротор содержит множество постоянных магнитов, расположенных по окружности вокруг продольной оси; множество аксиальных элементов, направляющих поток, каждый из которых выполнен с возможностью обеспечения, по меньшей мере, двумерного пути для магнитного потока; опорную конструкцию, содержащую внутренний трубчатый опорный элемент, расположенный внутри в радиальном направлении относительно множества постоянных магнитов; и, по меньшей мере, один наружный элемент, направляющий поток, выполненный с возможностью обеспечения пути, по меньшей мере, в радиальном направлении для магнитного потока, сгенерированного одним или более из множества постоянных магнитов.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к бесконтактным электродвигателям с возбуждением от постоянных магнитов, и может быть использовано в качестве погружного электродвигателя. Технический результат: повышение прочности конструкции многосекционного синхронного двигателя. Многосекционный синхронный двигатель содержит корпус, в котором размещено несколько секций, каждая из которых имеет статор и закрепленный на валу ротор. Фазные обмотки статора каждой секции выполнены в виде стержней, которые соединены в П-образной форме. Между роторами секций на валу установлены радиальные подшипники. При этом обмотка статора П-образной формы вмонтирована в пазы и соединена так, чтобы обмотка была замкнута. 3 ил.

Наверх