[发明专利]一种新型抽油机用盘式永磁电机设计

权利要求书

1.一种新型抽油机用盘式永磁电机设计，其特征在于：该方法是针对提高传统游梁式抽油机的效率并简化系统结构，提出了用盘式永磁电机直接替代原系统的三相感应电机及减速机构，新系统采用背靠背双盘式永磁电机直接驱动连杆，考虑盘式永磁电机磁场分布的特点，采用三维有限元方法分析了该电机一对极下气隙中的磁通密度，计算了空载电动势、转矩与轴向吸力，其中电机转矩和空载电动势与样机实验值相吻合，盘式永磁电机驱动的新型抽油机结构简单，效率高，并能够在低速时提供大转矩，有利于抽油机的起动。

2.根据权利要求 1所述的新型抽油机用盘式永磁电机设计，其特征在于，所述电机系统结构，新结构中两个盘式永磁电机取代了传统结构中的三相感应电机与减速机构，由电机直接带动连杆驱动抽油杆，该电机具有永磁电机的特点，能够在低速时输出大转矩，满足抽油机低速运动的要求，当盘式永磁电机的定子线圈通以一定频率的交流电时，在电机气隙中产生一个旋转磁场，与同步转子励磁磁场相互作用，产生电磁转矩，通过连杆带动游梁，便可驱动抽油杆上下运动，新系统取消了低效率的减速机构，方便取代原来的三相感应电机，消除了机械减速机构的损耗与限制，尽管仍然需要连杆机构，但是控制系统可以实时调节电机的输出功率，提高电动机本身的运行效率，提高抽油的速度，使抽油机与电动机保持良好的功率匹配，可提高效率，节约用电。

3.根据权利要求 1所述的新型抽油机用盘式永磁电机设计，其特征在于，所述的电机特性分析，在传统的设计过程中，磁路计算用到的漏磁系数是根据经验值来设定的，计算得到的转矩有一定的误差，为得到更准确的计算结果，并详细了解电机气隙中的磁场分布，可以求得电机各部分磁密的分布、转矩，还可以得到定子绕组中的空载电动势，在此基础上对原有设计方案作进一步修改，可得到一个优化的设计方案。

4.根据权利要求 1所述的新型抽油机用盘式永磁电机设计，其特征在于，所述的样机实验结果，作用是模拟样机在专用控制系统驱动下，实现了低速稳定的运行，盘式永磁电机直接驱动连杆，连杆带动驴头，通过横梁使得配重上下运动，在实际抽油机系统中抽油杆安装在电机一侧的驴头上，也上下运动，实现抽油功能,系统连续运动，速度平稳，动态性能较好，系统可靠、无噪音、发热少，由于新型系统去掉了原系统中的机械减速机构，效率较高。