專利名稱：開關(guān)磁阻電動機驅(qū)動游梁式抽油機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于抽油裝置技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種開關(guān)磁阻電動機驅(qū)動游梁式抽油機。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有游梁式抽油機是采用傳統(tǒng)的大功率的交流異步電動機驅(qū)動，交流異步電動機 只能在特定的功率下進行工作。采用交流異步電動機帶動抽油機的抽油桿在一定的速率進 行上、下抽油，會造成電動機功率與負荷極不匹配的情況。即當(dāng)抽油桿進行下沖程的時候， 由于受到抽油桿自身重力以及慣性的作用，并不需要消耗過多電動機的能量，然而此時電 動機卻仍然已特定的大功率工作，造成電動機處于輕載狀態(tài)，效率低，大材小用，從而造成 游梁式抽油機整體效率偏低。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種開關(guān)磁阻電動機驅(qū)動游梁式抽油機，電動機的運轉(zhuǎn) 功率可調(diào)，使得游梁式抽油機上下沖程的時候電動機都處于滿載狀態(tài)，提高了抽油機整體 的效率。 本實用新型所采用的技術(shù)方案是，一種開關(guān)磁阻電動機驅(qū)動游梁式抽油機，包括 開關(guān)磁阻電動機，開關(guān)磁阻電動機通過軸與減速器連接，減速器上設(shè)置有轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸通過游 梁與驢頭連接，驢頭的下端設(shè)置有抽油桿。 本實用新型的特征還在于， 開關(guān)磁阻電動機包括水平設(shè)置的圓柱形中空的外殼，外殼的兩端面設(shè)置前端蓋與
后端蓋，后端蓋的外表面設(shè)置有外罩，外殼的軸心位置設(shè)置有軸，軸的一端穿過前端蓋與減
速器連接，軸的另一端穿出后端蓋與外罩不接觸，前端蓋與后端蓋之間的軸上設(shè)置有轉(zhuǎn)子，
外殼的內(nèi)表面固定有定子，轉(zhuǎn)子與定子之間不接觸，定子徑向相對的凸出部位之間纏繞有
串聯(lián)的繞組，繞組的兩端分別與電源的正負極相連接，后端蓋外側(cè)的軸上設(shè)置有轉(zhuǎn)子位置
檢測器與風(fēng)扇，轉(zhuǎn)子位置檢測器的側(cè)面大小及形狀與轉(zhuǎn)子相同。 本實用新型的有益效果是 結(jié)構(gòu)簡單、成本低、可用于高速運轉(zhuǎn)。 功率電路簡單可靠。 電動機驅(qū)動抽油機的整個系統(tǒng)可靠性高。 電動機起動轉(zhuǎn)矩大，起動電流低。
電動機適用于頻繁起停及正反向轉(zhuǎn)換運行。 電動機驅(qū)動抽油機的整個系統(tǒng)效率高，損耗小。

圖1是本實用新型開關(guān)磁阻電動機驅(qū)動游梁式抽油機的結(jié)構(gòu)示意圖；[0015] 圖2是本實用新型的開關(guān)磁阻電動機的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是圖2的A-A剖視圖。 其中，l.開關(guān)磁阻電動機，2.軸，3.減速器，4.轉(zhuǎn)軸，5.支架，6.驢頭，7.抽油桿， 8.前端蓋，9.外殼，IO.定子，ll.轉(zhuǎn)子，12.繞組，13.后端蓋，14.轉(zhuǎn)子位置檢測器，15.風(fēng) 扇，16.外罩，17.游梁。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型進行詳細說明。 本實用新型開關(guān)磁阻電動機驅(qū)動游梁式抽油機的結(jié)構(gòu)如圖1所示。包括開關(guān)磁阻 電動機1，開關(guān)磁阻電動機1通過軸2與減速器3連接，減速器3上設(shè)置有轉(zhuǎn)軸4，轉(zhuǎn)軸4通 過游梁17與驢頭6之間鉸接，支架5的頂端用于支撐游梁17，驢頭6的下端設(shè)置有抽油桿 7。 本實用新型的開關(guān)磁阻電動機的結(jié)構(gòu)如圖2、圖3所示，包括水平設(shè)置的圓柱形中 空的外殼9，外殼9兩端設(shè)置有前端蓋8與后端蓋13，后端蓋13的外表面設(shè)置有外罩16，后 端蓋13與外罩16之間留有空間。在外殼9的軸心位置設(shè)置有軸2，軸2的一端穿過前端蓋 8與減速器3相連接、軸2的另一端穿出后端蓋13且與外罩16不接觸，在前端蓋8與后端 蓋13之間的軸2上套有轉(zhuǎn)子ll，轉(zhuǎn)子11的側(cè)面為凹凸相間的齒輪狀，在外殼9的內(nèi)表面固 定設(shè)置有定子IO，定子10的側(cè)面為凹凸相間的齒狀，轉(zhuǎn)子11與定子IO之間不接觸。在定 子10上相對的凸出部位之間纏繞有繞組12，此種徑向相對的繞組12串聯(lián)起來，稱為搭幌 都，繞組12的兩端分別接電源的正負極。在后端蓋13外側(cè)的軸2上，分別設(shè)置有轉(zhuǎn)子位置 檢測器14、風(fēng)扇15。轉(zhuǎn)子位置檢測器14的側(cè)面大小形狀與轉(zhuǎn)子11相同。 本實用新型的開關(guān)磁阻電動機中繞組12可以設(shè)計成多種不同相術(shù)，且定子10與 轉(zhuǎn)子11可以有多種不同的搭配。相數(shù)多、步距角小，有利于減少轉(zhuǎn)矩脈動，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且 主開關(guān)器件多，成本高，目前應(yīng)用較多的是四相(8定子-6轉(zhuǎn)子)結(jié)構(gòu)和三相(12定子-8 轉(zhuǎn)子)結(jié)構(gòu)。 本實用新型開關(guān)磁阻電動機驅(qū)動游梁式抽油機的工作過程是，每一相繞組12兩 端接電源正負極。將其中一相繞組12通直流電，由于受到繞組12的電磁感應(yīng)，吸引與該相 繞組12相鄰的轉(zhuǎn)子11凸部旋轉(zhuǎn)，當(dāng)轉(zhuǎn)子11的該凸部旋轉(zhuǎn)過鄰近繞組12后，經(jīng)過轉(zhuǎn)子位置 檢測器14的檢測，將信號傳遞給接收器，控制此對繞組12的電源斷開；按照"順時針"或者 "逆時針"順序開啟相鄰的繞組12的電源，使之相鄰的繞組12帶電，通過繞組12的電磁感 應(yīng)，將轉(zhuǎn)子11該凸部吸引過來。從此往復(fù)，帶動軸2的"順時針"或者"逆時針"轉(zhuǎn)動，從而 帶動減速器3上的轉(zhuǎn)軸4 "順時針"或者"逆時針"轉(zhuǎn)動，鉸接的游梁17帶動著驢頭6上的 抽油桿7進行上、下沖程。由于繞組12的通電順序以及通電時間很容易控制，所以抽油桿7 在上、下沖程的時候可以有選擇的控制開關(guān)磁阻電動機中轉(zhuǎn)子11的轉(zhuǎn)動速度，使得游梁式 抽油機上下沖程的時候電動機都處于滿載狀態(tài)，提高了抽油機整體的效率。 本實用新型的優(yōu)點在于1.結(jié)構(gòu)簡單、成本低、可用于高速運轉(zhuǎn)。其突出的優(yōu)點是 轉(zhuǎn)子上沒有任何形式的繞組，因此不會有鑄造不良和使用過程中的斷條等問題。其轉(zhuǎn)子機 械強度極高，可以用于超高速運轉(zhuǎn)(如每分鐘上萬轉(zhuǎn))。在定子方面，它只有幾個集中繞組， 因此制造簡便、絕緣結(jié)構(gòu)簡單。[0024] 2.功率電路簡單可靠。因為電動機轉(zhuǎn)矩方向與繞組電流方向無關(guān)，即只需單方相 繞組電流，故功率電路可以做到每相一個功率開關(guān)。 3.電動機驅(qū)動抽油機的整個系統(tǒng)可靠性高。從電動機的電磁結(jié)構(gòu)上看，各項繞組 和磁路相互獨立，各自在一定軸角范圍內(nèi)產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。而不像在一般電動機中必須在各 相繞組和磁路共同作用下產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場，電動機才能正常運轉(zhuǎn)。從控制結(jié)構(gòu)上看，各相 電路各自給一相繞組供電，一般也是相互獨立工作。由此可知，當(dāng)電動機一相繞組或控制器 一相電路發(fā)生故障時，只需停止該相工作，電動機除總輸出功率能力有所減小外，并無其他 妨礙。 4.電動機起動轉(zhuǎn)矩大，起動電流低。典型產(chǎn)品的數(shù)據(jù)是起動電流為額定電流的 15%時，獲得起動轉(zhuǎn)矩為100%的額定轉(zhuǎn)矩；起動電流為額定電流的30%時，起動轉(zhuǎn)矩可達 其額定轉(zhuǎn)矩的250%。而其他調(diào)速系統(tǒng)的起動特性與之相比，如直流電機為100%的電流， 鼠籠感應(yīng)電動機為300%的電流，獲得100%的轉(zhuǎn)矩。起動電流小而轉(zhuǎn)矩大的優(yōu)點還可以 延伸到低速運行段，因此本系統(tǒng)十分合適那些需要重載起動和較長時間低速重載運行的機 械。 5.適用于頻繁起停及正反向轉(zhuǎn)換運行。本實用新型的電動機具有的高起動轉(zhuǎn)矩、 低起動電流的特點，使之在起動過程中電流沖擊小，電動機和控制器發(fā)熱較連續(xù)額定運行 時還要小?？煽貐?shù)多使其制動運行能與電動運行具有同樣優(yōu)良的轉(zhuǎn)矩輸出能力和工作特 性。二者綜合作用的結(jié)果必然使之適用于頻繁起停及正反向轉(zhuǎn)換運行，次數(shù)可達1000次/ 小時。 6.效率高，損耗小。這是因為一方面電動機繞組無銅損；另一方面電動機可控參 數(shù)多，靈活方便，易于在寬轉(zhuǎn)速范圍和不同負載下實現(xiàn)高效優(yōu)化控制。本系統(tǒng)在不同轉(zhuǎn)速和 不同負載下的效率均比變頻器系統(tǒng)高，一般要高5 IO個百分點。
權(quán)利要求一種開關(guān)磁阻電動機驅(qū)動游梁式抽油機，其特征在于，包括開關(guān)磁阻電動機(1)，開關(guān)磁阻電動機(1)通過軸(2)與減速器(3)連接，減速器(3)上設(shè)置有轉(zhuǎn)軸(4)，轉(zhuǎn)軸(4)通過游梁(17)與驢頭(6)連接，驢頭(6)的下端設(shè)置有抽油桿(7)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)磁阻電動機驅(qū)動游梁式抽油機，其特征在于，所述開關(guān) 磁阻電動機(1)包括水平設(shè)置的圓柱形中空的外殼(9)，外殼(9)的兩端面設(shè)置前端蓋(8) 與后端蓋(13)，所述后端蓋(13)的外表面設(shè)置有外罩(16)，所述外殼(9)的軸心位置設(shè) 置有軸(2)，軸(2)的一端穿過前端蓋(8)與減速器(3)連接，軸(2)的另一端穿出后端蓋 (13)與外罩(16)不接觸，所述前端蓋(8)與后端蓋(13)之間的軸(2)上設(shè)置有轉(zhuǎn)子(11)， 所述外殼(9)的內(nèi)表面固定有定子(IO)，所述轉(zhuǎn)子(11)與定子(10)之間不接觸，所述定子 (10)徑向相對的凸出部位之間纏繞有串聯(lián)的繞組(12)，繞組(12)的兩端分別與電源的正 負極相連接，所述后端蓋(13)外側(cè)的軸(2)上設(shè)置有轉(zhuǎn)子位置檢測器(14)與風(fēng)扇(15)，所 述轉(zhuǎn)子位置檢測器(14)的大小及形狀與轉(zhuǎn)子(11)相同。
專利摘要本實用新型公開了一種開關(guān)磁阻電動機驅(qū)動游梁式抽油機，包括開關(guān)磁阻電動機，開關(guān)磁阻電動機通過軸與減速器連接，減速器上設(shè)置有轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸通過游梁與驢頭連接，驢頭的下端設(shè)置有抽油桿。本實用新型開關(guān)磁阻電動機驅(qū)動游梁式抽油機，電動機的運轉(zhuǎn)功率可調(diào)，使得游梁式抽油機上下沖程的時候電動機都處于滿載狀態(tài)，提高了抽油機整體的效率。
文檔編號H02K7/10GK201507287SQ20092031170
公開日2010年6月16日 申請日期2009年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月28日
發(fā)明者李信民, 李莉, 樊炳南, 馬凱 申請人:西安銀河電力電子通訊有限責(zé)任公司