双分数槽集中绕组低速潜油电机的设计分析

针对传统潜油电机需要配备减速器才能驱动潜油螺杆泵的不足,提出了一种驱动潜油螺杆泵的双分数槽集中绕组低速潜油电机,电机定子采用空间相距特定角度的两套分数槽集中绕组。根据特殊的绕组结构,对电机在不同时刻的磁势进行分析,表明电机能够产生恒定的电磁转矩。利用有限元法对电机进行二维瞬态场分析,得到了电机在空载和额定负载条件下的磁场分布及相关特性,结果验证了电机在电磁设计上的合理性。所设计电机可实现在不增大电机定子外径的情况下增加电机的极数,降低同步转速,有望实现潜油电机直驱潜油螺杆泵,从而有效降低整个采油系统的成本,抽油质量大为提升,对整个系统的节能具有重要意义。     

H级潜油电机用绕组线

内腔充油的潜油电机,在有少量井液泄漏进入电机时,绕组线需经受高温高压油水作用。在此严酷条件下,聚酰亚胺—氟46复合薄膜绕包线能否用作H级潜油电机绕组线,本文通过大量试验数据,论证了该种绕组线在油水介质中的耐热性,并对绕包线的结构及工艺提出改进,以提高耐电压8.7KV以上绕包线的工艺性及质量稳定性。     

基于转子槽谐波分析的潜油电机温度辨识

鉴于油井独特的高温高压环境对常规测温方法的限制及潜油电机对温度监测的迫切需求,提出了一种基于转子槽谐波的潜油电机无传感器温度辨识方法。核心在于通过在地面易测得的潜油电机定子电压和电流进行无传感器电机温度辨识,实现对工作于井下2～3km深处潜油电机温度的实时监测。根据所推导出的潜油电机转子温度解析表达式,可对潜油电机转速、感抗及转子电阻进行在线计算并监测其状态变化。实验结果表明,目前基于转子槽谐波分析得到的局部时段转速最大误差为3r/min,温度辨识精度误差小于10℃,从而验证了所提算法的正确性与可行性。     

交流电机定子分数槽绕组的谐波磁势问题

本文集中讨论交流绕组的谐波磁势问题,并强调若干需要明确的概念,包括分数槽绕组谐波磁势的次数,分数槽绕组的齿谐波磁势,谐波磁势的绕组系数以及谐波磁势的影响等等,这将有助于全面了解谐波磁势和分数槽绕组的作用,本文还介绍了谐波磁势的计算实例。     

绕组电阻随温度变化对高温潜油电机性能的影响

在油田生产中潜油电泵的工作环境温度较高,对潜油电机性能提出更高要求。研制了外径为116 mm的小直径耐高温潜油电机。针对高温潜油电机的各项性能指标随温度明显变化的问题,依据异步电机原理与设计的基本知识,结合异步电机定转子绕组材料的高温特性,建立数学模型,利用MATLAB软件,计算分析不同环境温度下潜油电机的性能,从而得出电阻变化对高温潜油电机性能的影响。利用Simulink软件建立SPWM变频调速系统,对定转子电阻随温度变化对电机的起动性能的影响进行仿真分析,为高温潜油电机的设计制造提供参考。     

分数槽集中绕组感应电机非主导极次谐波磁动势抑制方法

针对分数槽集中绕组感应电机非主导极次谐波含量较高的问题,提出了通过设置分数槽集中绕组结构的补偿绕组抑制非主导极次谐波的方法。首先分析了不同槽极配合下分数槽集中绕组各数次谐波磁动势分布规律。然后根据主导极次谐波和谐波含量较高的非主导极次谐波在轴线位置处的不同分布情况,设计了两种不同的补偿绕组排布方式。最后,通过理论计算和有限元仿真,验证了该方法可以有效抑制谐波含量较高的非主导极次谐波,并且保留了集中绕组齿间独立性高的特点。     

电机分数槽绕组的接线方法

介绍一种确定分数槽绕组接法的通用技巧－－轮换数法。     

基于定转子分数槽集中绕组的感应电机起动转矩特性分析

为对双馈风力发电机的启动转矩分析提供支持,针对双馈感应电机极对数多、功率因数低、很难实现大转矩的问题,采用分数槽集中绕组结构对双馈感应电机的绕组进行了优化。通过对比有限元仿真和实验数据,分析得出外电路激励下电机启动转矩随转子初始位置参变量而变化,寻找到最大转矩下的定转子轴线夹角,并利用公式推导证明了这一结论。     

分数槽集中绕组感应电机定转子参考位置分析*

在进行分数槽集中绕组样机电磁耦合试验时,将测得的样机感应电压波形和通过Maxwell仿真得到的电压波形进行比对,但需让转子相对于定子的初始相位与仿真时定转子的相对位置保持一致,从而可对试验结果进行更有效的分析。转子的参考位置通过理论分析和仿真计算找到特殊点位置标记为“零点”,再通过试验验证“零点”位置的存在,并在码盘上对位置进行标记,以达到仿真感应电压波形与试验感应电压波形相吻合的目的,为后续的电机测试研究提供便利。     

潜油电缆对潜油电机起动性能的影响分析

讨论在定频情况下如何确定电缆的选择方法和电压降汁算方法,推导潜油电缆功率损耗与电机电压平方和电机效率成反比的公式。在不同油井温度和泵挂深度下,不同规格电缆的截面积、长度和产生的电抗等使电缆损耗增加,在电机端部产生不平衡电压,从而影响电潜泵起动和运行的可靠性。通过计算不同温度下的电缆有效电阻,来判断电机的起动可靠性。只有在大于额定电压50%时,潜油电机的起动可靠性才有保证。     

充水式潜水电机的发展趋势

本文介绍了近年来国内外充水式潜水电机的发展情况 ,探讨了其发展趋势 ,并根据实践经验总结了改进潜水电机的方法     

提高小型充油式潜水电机修复可靠性的方法

对以QY系列为主体的农用小型潜水泵电机修复可靠性低、寿命短的问题,提出改进措施,可有效提高潜水电机的修复可靠性,延长电泵的使用寿命.     

基于热力学参数摄动分析的潜油电机温度辨识

为有效提高无传感器温度辨识方法的计算精度,将热力学参数摄动分析理论应用于潜油电机的温度辨识。基于潜油电机的网络热力学建模,给出潜油电机热参数,尤其是定、转子间耦合电阻参数摄动对电机温度变化的规律性。通过对所推导热力学方程进行频域根轨迹分析,可验证所取热力学参数的稳定性与合理性。仿真与实验结果表明,依据本文所提方法给出的潜油电机定、转子间耦合电阻等热力学参数得到的电机辨识温度可与实测结果相印证。     

基于齿部磁场分析的大型潜水电机气隙偏心故障研究

大型潜水电机广泛用于工矿企业给排水、城市污水处理等场所,然而转轴弯曲、轴承磨损等机械故障会引起气隙偏心。气隙偏心轻则导致气隙磁场畸变、振动增大和电流波动,重则定、转子相摩擦,导致设备停机或损坏。由此推导了大型潜水异步电机动态气隙偏心状态下某一固定位置处的定子齿部磁通解析表达式,分析偏心状态下的磁通故障频率,其基本思想是认为定、转子合成磁动势和气隙磁导决定了气隙磁通的大小,而定子齿部对应位置处气隙中的磁通全部经过齿进入定子轭部,据此提出了基于齿部磁场分析的大型潜水电机气隙偏心故障在线监测方法。最后,利用有限元法对理论分析进行了验证,并对故障频率的幅值与偏心度之间的关系作了进一步探索,为异步电机动态气隙偏心的精确检测提供了依据。     

潜水电动机的保护电路

设计出潜水电动机的一种保护电路 ,能对电动机进行绝缘监测保护、断相保护、过载保护、渗水保护或贫油保护 ,确保电机的安全工作与应有的使用寿命。     

径向斜槽转子潜水电机电磁噪声优化

相比于一般电机,大型潜水感应电机目前存在电磁噪声过大的问题。采用径向斜槽结构可以削弱大型潜水电机的电磁噪声,但仍存在部分不足。基于径向斜槽结构,通过调整径向斜槽扭斜距离进一步削弱电磁噪声,并提高电机其他性能。利用多物理场耦合有限元仿真分析对比各方案的电磁噪声,验证了上述方法的正确性。     

基于SVPWM控制的潜油电机端过电压分析研究

采用SVPWM技术控制潜油电机时,由于行波反射现象的存在,会在潜油电机端产生很大的过电压,对电机和输电电缆造成绝缘击穿。针对这一问题,本文应用Matlab建立仿真模型,对电动机端和长电缆上的过电压进行仿真,并在电机端加入滤波装置抑制过电压,从而使潜油电机控制系统的设计更加合理,故障率达到最小。     

永磁同步电动机的设计与仿真

针对分数槽配合电机的气隙磁场谐波次数过多,容易产生振动和噪声问题,采用磁路计算和有限元分析相结合的方法,设计了一台8极24槽、11.8kW、额定转速1500 r/min的整数槽配合的永磁同步电动机。给出了确定电机主要尺寸的方法,利用Ansys Maxwell软件对电机空载磁场、反电势、齿槽转矩、电机负载性能进行了仿真分析与计算。样机试验结果表明达到了设计要求,与仿真结果误差在5%以内,验证了设计和仿真的准确性。     

浅谈YQS井用潜水电机的使用与故障排除

本文从潜水电机常见故障进行分析 ,并结合具体实例 ,总结出解决方法 ,并加以论证。该方法对于在农田水利上正确使用潜水电机有实用价值