Статор на асинхронен потопяем електродвигател - RF патент 2218648 - Vydrin Z

Изобретението се отнася до областта на електротехниката, а именно до конструкциите на електродвигатели с голямо съотношение дължина към диаметър, и може да се използва като задвижване за потопяеми помпени агрегати, използвани в нефтени кладенци. Статорът на асинхронен потопяем електродвигател, съдържащ сърцевина, жлебове, намотка. Статорът е съкратен. Намотката е единична. Сърцевината съдържа 12 прореза с изчислено съотношение на ширината на зъба, разположена между прорезите, в зависимост от дебелината на задната част на прореза за 2P = 2. Ширината на зъба се определя по формулата

където bz е ширината на зъба, cm; Р - брой двойки полюси, бр. (2Р = 2); z - брой слотове на сърцевината, бр. (z = 12); Vst е магнитната индукция на задната част на слота на статора, Т; Vz - магнитна индукция на зъбите, Т; hsp е дебелината на обратния жлеб, виж. Техническият резултат от изобретението е да се увеличи експлоатационният живот на електрическите двигатели и да се постигне по-голяма мощност при същите габаритни размери. 5 dwg, 2 tbl.

Чертежи за RF патент 2218648

Недостатъците на този дизайн са:
първо, големите размери на електродвигателя и ниската мощност;
второ, използването на правоъгълна секция на намотката води до затруднения в производството, тъй като при полагане на намотката в жлебовете се изискват много равномерни участъци по дължината на статора, което е трудно да се постигне поради мекотата на материала, използван за намотката, а също така изисква голям брой връзки от завой до завой (например слепвания), което води до намаляване на надеждността на електродвигателя;
трето, използването на сглобяема магнитна верига също намалява технологичността и влошава характеристиките на електродвигателя;
четвърто, дизайнът изисква използването на секционни електрически двигатели за получаване на повече мощност, когато се използва в дълбоки кладенци (повече от 1500 м) или при производството на високовискозни масла.

Най-близкият по техническа същност и постигнат резултат до предложения статор на асинхронен потопяем електродвигател (SEM) е статорът на „Потопяем асинхронен електродвигател - SEM модернизация M2“ (вж. TU 3381-016-00136679-95), който включва сърцевина, 18 слота, двойна намотка.

Недостатъците на този дизайн са:
първо, жлебовете на сърцевината не осигуряват рационално преминаване на магнитния поток;
второ, големи размери и разход на метал поради нерационалното използване на магнитен поток;
на трето място, сложен и отнемащ време производствен процес, поради наличието на двойна намотка и големи размери;
четвърто, когато се използва електродвигател като задвижване на потопяема помпа в дълбоки кладенци (повече от 1500 m), при производство на високовискозни масла или с производителност над 250 m 3/ден, е необходимо да се използва SEM секцио конструкции, което води до намаляване на надеждността на тяхната работа поради наличието на шахтни съединители и съединители между секциите, което от своя страна изисква стриктно подравняване на секциите на електродвигателя.

Техническият проблем, който трябва да бъде решен, е да се създаде такъв дизайн на статора, който при запазване на всички потребителски качества, т.е. консумация на енергия и изходна мощност, ще има по-малки размери и в резултат на това по-малко тегло, е по-лесен за производство и изключване използването на секционни конструкции SEM при извличане на високо вискозитетни масла, както и при експлоатация на SEM на дълбочини над 1500 m или с произведен обем течност над 250 m 3/ден, и в различни комбинации от последните.

Техническата цел на предложеното изобретение е да подобри надеждността на конструкцията на SEM при извличане на високо вискозитетни масла, както и при експлоатация на SEM на дълбочини над 1500 m или с произведен обем течност над 250 m 3/ден, и в различни комбинации от последните, намаляване на размера и разхода на метал на конструкцията при запазване на потребителските свойства (консумирана и изходна мощност), опростяване на производството на конструкцията чрез намаляване на размера на статора и използване на една намотка, както и чрез елиминиране на използването на секционни SEM структури.

Проблемът се решава от описания статор на асинхронен потопяем електродвигател, съдържащ сърцевина, жлебове, намотка.

Новостта е, че статорът е съкратен и намотката е единична, докато сърцевината съдържа 12 прореза с изчислено съотношение на ширината на зъба, разположен между жлебовете, в зависимост от дебелината на задната част на жлеба за 2P = 2, докато ширината на зъба се определя по формулата:

където bz е ширината на зъба, cm;
Р - брой двойки полюси, бр. (2Р = 2);
z - брой слотове на сърцевината, бр. (z = 12);