專利名稱：開關磁阻電動機驅動游梁式抽油機的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于抽油裝置技術領域，涉及一種開關磁阻電動機驅動游梁式抽油機。
背景技術：
現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)明內容本實用新型的目的是提供一種開關磁阻電動機驅動游梁式抽油機，電動機的運轉 功率可調，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方案是，一種開關磁阻電動機驅動游梁式抽油機，包括 開關磁阻電動機，開關磁阻電動機通過軸與減速器連接，減速器上設置有轉軸，轉軸通過游 梁與驢頭連接，驢頭的下端設置有抽油桿。 本實用新型的特征還在于， 開關磁阻電動機包括水平設置的圓柱形中空的外殼，外殼的兩端面設置前端蓋與
后端蓋，后端蓋的外表面設置有外罩，外殼的軸心位置設置有軸，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置有轉子，
外殼的內表面固定有定子，轉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，后端蓋外側的軸上設置有轉子位置
檢測器與風扇，轉子位置檢測器的側面大小及形狀與轉子相同。 本實用新型的有益效果是 結構簡單、成本低、可用于高速運轉。 功率電路簡單可靠。 電動機驅動抽油機的整個系統(tǒng)可靠性高。 電動機起動轉矩大，起動電流低。
電動機適用于頻繁起停及正反向轉換運行。 電動機驅動抽油機的整個系統(tǒng)效率高，損耗小。
圖1是本實用新型開關磁阻電動機驅動游梁式抽油機的結構示意圖；[0015] 圖2是本實用新型的開關磁阻電動機的結構示意圖； 圖3是圖2的A-A剖視圖。 其中，l.開關磁阻電動機，2.軸，3.減速器，4.轉軸，5.支架，6.驢頭，7.抽油桿， 8.前端蓋，9.外殼，IO.定子，ll.轉子，12.繞組，13.后端蓋，14.轉子位置檢測器，15.風 扇，16.外罩，17.游梁。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型進行詳細說明。 本實用新型開關磁阻電動機驅動游梁式抽油機的結構如圖1所示。包括開關磁阻 電動機1，開關磁阻電動機1通過軸2與減速器3連接，減速器3上設置有轉軸4，轉軸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的下端設置有抽油桿 7。 本實用新型的開關磁阻電動機的結構如圖2、圖3所示，包括水平設置的圓柱形中 空的外殼9，外殼9兩端設置有前端蓋8與后端蓋13，后端蓋13的外表面設置有外罩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上套有轉子ll，轉子11的側面為凹凸相間的齒輪狀，在外殼9的內表面固 定設置有定子IO，定子10的側面為凹凸相間的齒狀，轉子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外側的軸2上，分別設置有轉子位置 檢測器14、風扇15。轉子位置檢測器14的側面大小形狀與轉子11相同。 本實用新型的開關磁阻電動機中繞組12可以設計成多種不同相術，且定子10與 轉子11可以有多種不同的搭配。相數多、步距角小，有利于減少轉矩脈動，但結構復雜，且 主開關器件多，成本高，目前應用較多的是四相(8定子-6轉子)結構和三相(12定子-8 轉子)結構。 本實用新型開關磁阻電動機驅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，吸引與該相 繞組12相鄰的轉子11凸部旋轉，當轉子11的該凸部旋轉過鄰近繞組12后，經過轉子位置 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，將轉子11該凸部吸引過來。從此往復，帶動軸2的"順時針"或者"逆時針"轉動，從而 帶動減速器3上的轉軸4 "順時針"或者"逆時針"轉動，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磁阻電動機中轉子11的轉動速度，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.結構簡單、成本低、可用于高速運轉。其突出的優(yōu)點是 轉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。其轉子機 械強度極高，可以用于超高速運轉(如每分鐘上萬轉)。在定子方面，它只有幾個集中繞組， 因此制造簡便、絕緣結構簡單。[0024] 2.功率電路簡單可靠。因為電動機轉矩方向與繞組電流方向無關，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。 3.電動機驅動抽油機的整個系統(tǒng)可靠性高。從電動機的電磁結構上看，各項繞組 和磁路相互獨立，各自在一定軸角范圍內產生電磁轉矩。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生一個旋轉磁場，電動機才能正常運轉。從控制結構上看，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.電動機起動轉矩大，起動電流低。典型產品的數據是起動電流為額定電流的 15%時，獲得起動轉矩為100%的額定轉矩；起動電流為額定電流的30%時，起動轉矩可達 其額定轉矩的250%。而其他調速系統(tǒng)的起動特性與之相比，如直流電機為100%的電流， 鼠籠感應電動機為300%的電流，獲得100%的轉矩。起動電流小而轉矩大的優(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換運行。本實用新型的電動機具有的高起動轉矩、 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?？煽貐刀嗍蛊渲苿舆\行能與電動運行具有同樣優(yōu)良的轉矩輸出能力和工作特 性。二者綜合作用的結果必然使之適用于頻繁起停及正反向轉換運行，次數可達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 數多，靈活方便，易于在寬轉速范圍和不同負載下實現高效優(yōu)化控制。本系統(tǒng)在不同轉速和 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。
權利要求一種開關磁阻電動機驅動游梁式抽油機，其特征在于，包括開關磁阻電動機(1)，開關磁阻電動機(1)通過軸(2)與減速器(3)連接，減速器(3)上設置有轉軸(4)，轉軸(4)通過游梁(17)與驢頭(6)連接，驢頭(6)的下端設置有抽油桿(7)。
2. 根據權利要求1所述的開關磁阻電動機驅動游梁式抽油機，其特征在于，所述開關 磁阻電動機(1)包括水平設置的圓柱形中空的外殼(9)，外殼(9)的兩端面設置前端蓋(8) 與后端蓋(13)，所述后端蓋(13)的外表面設置有外罩(16)，所述外殼(9)的軸心位置設 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)上設置有轉子(11)， 所述外殼(9)的內表面固定有定子(IO)，所述轉子(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)外側的軸(2)上設置有轉子位置檢測器(14)與風扇(15)，所 述轉子位置檢測器(14)的大小及形狀與轉子(11)相同。
專利摘要本實用新型公開了一種開關磁阻電動機驅動游梁式抽油機，包括開關磁阻電動機，開關磁阻電動機通過軸與減速器連接，減速器上設置有轉軸，轉軸通過游梁與驢頭連接，驢頭的下端設置有抽油桿。本實用新型開關磁阻電動機驅動游梁式抽油機，電動機的運轉功率可調，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任公司