[实用新型]一种永磁潜油电机磁极位置的检测装置

说明书

技术领域

本实用新型属于石油泵电机技术领域，尤其是一种永磁潜油电机磁极位置的检测装置。

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，因而受到各个国家的高度重视。如何利用先进的科技手段最大限度地提高采油效率，是各国石油界和相关科技人员一直追求的目标。

传统油井中使用的潜油电机大多为感应鼠笼电机，这种电机的缺点是工作效率低，体积大，成本高。对于低速潜油电机来讲，大多采用感应鼠笼电机，但是这种电机的性能特别差，而且材料消耗大。

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，适用于含砂量大、粘度高的油井，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”设备和离心式潜油电泵，成为该类油田的首选设备。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，离心潜油电泵配套的三相交流电机转速为每分钟3000转（两极电机），而单螺杆泵每分钟仅250转左右。

目前，基于工作效率和节约能耗方面的考虑，大部分油田正在研究采用潜油单螺杆泵永磁无刷直流电机（以下简称永磁潜油电机），由于永磁潜油电机一般都安装在地下几千公尺，其磁极位置检测一直无法准确测定，导致不能保证载电导线处于最佳切割磁力线位置，致使永磁潜油电机的性能差，材料消耗大，成本高。

经过检索，发现一篇与本专利内容相关的专利文献，公开号为CN102780373A的中国专利，该专利提供了一种转子位置特征显著的永磁电机，在其转子上对称分布有永磁体，在转子上对称固定有一对或多对导磁条，称之为副导磁条，在每对副导磁条之间固定有一个导磁条，与副导磁条相比，其附近磁导率增大的更为明显，称之为主导磁条；主导磁条和副导磁条用于形成不对称磁导率，增大三相电感随转子位置变化而变化的差异度。该专利的电机结构能够增大高频检测信号下的电感差异和位置检测信噪比，从而根据三相电感的变化可唯一的确定转子的位置。

通过对比，上述专利公开文献通过在电机转子上增加导磁条，根据三相电感的变化确定转子的位置，这种电机结构复杂，成本高。该专利公开文献与本专利申请在技术方案上有较大不同。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可以准确检测电机磁极位置的永磁潜油电机磁极位置的检测装置，该装置结构简单、成本低，而且易于实现。

本实用新型的方案是这样实现的：

一种永磁潜油电机磁极位置的检测装置，包括小型永磁同步电机、旋转盘、固定盘、发光二极管以及光敏二极管，所述小型永磁同步电机的输出轴同轴固装旋转盘，在所述旋转盘的上方通过支撑架安装固定盘，该固定盘上圆周均布安装六个发光二极管，该六个发光二极管分别与电机内三相线圈的头、尾一一对应，对应每个发光二极管的电机上端面圆周均布安装光敏二极管，所述旋转盘上制有一弧形孔，所述电机内的磁钢N极中部对准该弧形孔的中部，所述发光二极管发出的光线穿过弧形孔并打到对应的光敏二极管上，所述小型永磁同步电机连接一逆变器。

而且，所述逆变器为功率晶体管电路，所述弧形孔的角度为110度。

而且，所述逆变器为绝缘栅双极晶体管电路，所述弧形孔的角度为120度。

而且，所述小型永磁同步电机的输出轴同轴安装测速装置。

本实用新型的优点和积极效果是：

1，本装置采用镜像法测定永磁潜油电机的磁极位置，将小型永磁同步电机的三相线圈分别与位于地下的永磁潜油电机的三相线圈串联在一起，使各相线圈流过同样的电流，因而有效保证了两个电机的磁极位置是同步的，该装置不需要变频器和其它检测及运算设备，因此工程成本大幅度降低。

2，本装置中的小型永磁同步电机安装有逆变器，有效保证了电机转子按照同一方向旋转，使得电机工作稳定可靠。

3，本装置中的小型永磁同步电机的输出轴同轴安装测速装置，通过该测速装置可测速并控制该电机的旋转速度，保证其稳定的运转，由于位于地下的永磁潜油电机与该地上小型永磁同步电机为同步旋转，因而可稳定地下永磁潜油电机的旋转速度，保证了采油工作稳定、顺利的进行。

4，本实用新型结构简单、设计科学合理，工作稳定可靠，体积小且易于实现，保证了永磁潜油电机一直处于磁力线最佳切割位置，极大地降低了石油开采的成本，而且提高了采油效率。

附图说明

图1是本实用新型的立体结构示意图；

图2是本实用新型旋转盘的主视图；