[发明专利]一种同步磁阻潜油电机

说明书

本发明涉及一种同步磁阻潜油电机，包括定子总成和转子总成，定子总成包括至少两个同心设置的定子节，转子总成包括至少两个同轴设置的转子节，定子节和转子节的个数相同，且在位置上一一对应，设定两个磁路，第一磁路和第二磁路分别为直轴磁路和交轴磁路的其中一个，各转子节的转子铁芯上第一磁路通过的区域开有通孔结构，使电机在第一磁路所在方向的磁阻大于在另一个磁路所在方向的磁阻。转子节上交、直轴磁路巨大的磁阻差异，就会产生磁阻性质的驱动转矩，进而转子就会转动。该同步磁阻潜油电机不存在铜导条等结构，转子运行中就不存在电流，不但不会造成较大的损耗，而且不会导致因电流而产生的发热现象，提高电机在高温环境下的使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种同步磁阻潜油电机，属于石油开采设备潜油电泵技术领域。

背景技术

以潜油电泵为代表的无杆泵采油系统，将地面电源的电能通过电缆输送到井下潜油电机，使潜油电机运转，从而带动井下离心泵转动，将油井中的原油举升至地面，彻底解决了因抽油杆长距离运动传递造成的杆管偏磨以及脱扣、断杆等问题，在斜井和水平井的开采中应用日益广泛。潜油电机作为核心动力部件，对潜油电泵的性能和可靠性具有决定性的作用。为满足井筒内小直径空间的要求和多种功率需求，潜油电机由同轴多节匹配的定子总成与转子总成组成。定子总成包括定子铁芯和定子绕组，定子铁芯开槽，槽内嵌放定子绕组。转子总成包括转子铁芯和铜导条，转子铁芯开槽，槽内嵌放导条。定子绕组通入三相对称交流电后，将产生一个旋转磁场。该旋转磁场切割转子导条，在导条中产生感应电流，载流的导条在定子旋转磁场作用下产生电磁力，从而在电机转轴上形成电磁转矩，驱动电机旋转。目前潜油电泵配套的潜油电机属于鼠笼式异步电机范畴，技术较为成熟，低温环境下运行可靠，制造容易。但也存在以下缺陷：一是转子转速与磁场转速必须保证一定的转差关系，调速性能较差；二是转子存在铜条，运行过程中通过较大的电流，一方面造成较大的损耗，效率低，另一方面导致较大的发热现象，造成电机高温环境下寿命短。

授权公告号为CN2282745Y的中国专利文件中公开了一种稀土永磁同步潜油电机，该电机中的转子包括转子节、扶正轴承和电机轴三部分组成，转子节由转子铁芯、铜导条和永磁材料组成。该同步潜油电机依靠转子上存在的铜导条实现自动起动，依靠永磁材料提供的磁场牵入同步运行，虽然运行过程中铜导条中的电流较小，不会造成较大的损耗和发热，但是，采用的稀土永磁材料成本很高，并且在高温环境下存在不可逆退磁风险，从而影响使用寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种同步磁阻潜油电机，用以解决传统的异步潜油电机转子中铜导条有较大电流，会发生较为严重的发热现象的问题，同时，也可以解决稀土永磁同步潜油电机的成本高和高温退磁风险的问题。

为实现上述目的，本发明包括以下方案。

方案一：本方案提供一种同步磁阻潜油电机，包括定子总成和转子总成，所述定子总成包括至少两个同心设置的定子节，所述转子总成包括至少两个同轴设置的转子节，所述定子节和转子节的个数相同，且在位置上一一对应，设定第一磁路是直轴磁路和交轴磁路中的其中一个磁路，第二磁路是直轴磁路和交轴磁路中的另一个磁路，各转子节的转子铁芯上第一磁路通过的区域开有用于增加磁阻的通孔结构，第一磁路通过转子时要穿越空气层，使电机在第一磁路所在方向的磁阻大于在第二磁路所在方向的磁阻。