專利名稱：：抽油機用新型三功率高效節(jié)能三相異步電動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實用新型屬于電動機
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及一種抽油機用新型三功率高效節(jié)能三相異步電動機。
背景技術(shù)：
：游梁式抽油機是我國石油開采中應(yīng)用最普遍的機械裝置。其拖動電機的負載特點是要求有很大的起動轉(zhuǎn)矩，而實際運行負載轉(zhuǎn)矩卻并不大。為適應(yīng)這樣的負載，選配電機時一般要求起動轉(zhuǎn)矩為實際負載轉(zhuǎn)矩的3到4倍以上。此外，抽油機電機運行時的負載周期件波動，提升時電機加載，從電網(wǎng)吸收功率，下行時電機則為輕載，甚至可能工作于發(fā)電狀態(tài)，向電網(wǎng)送出電能。這樣就造成了實際中存在的兩個問題一是電機實際負載率小，效率和功率因數(shù)下降，嚴(yán)重浪費電能；二是運行負載波動引起系統(tǒng)損耗增大。為解決上述問題，國內(nèi)外曾提出很多技術(shù)方案，例如，高轉(zhuǎn)差電機、永磁電機、雙定子電機、變極電機，也有采用晶閘管調(diào)降壓運行、變頻電源、無功補償裝置、以及電機定子繞組采用Y-A接法等。Y-A接法轉(zhuǎn)換繞組比較先進，但是它只有兩個功率檔，且換接復(fù)雜，這兩個檔功率比值局限于固定數(shù)值V^，不能進行調(diào)整，當(dāng)然也就無法保證使電機按最佳T作狀態(tài)運行?？偟膩碚f，這些技術(shù)方案或性能改進不大，或成本高，或控制轉(zhuǎn)換復(fù)雜、可靠性差，并不能;sr正滿足我國油田的需要，實際上也很難推廣應(yīng)用。
實用新型內(nèi)容本實用新型提供一種起動轉(zhuǎn)矩大，運行效率和功率因數(shù)卨，控制方便，可靠性好，空載電流顯著下降，節(jié)能效果好的抽油機用新型三功率高效節(jié)能三相異歩電動機。-種抽油機用新型三功率高效節(jié)能三相異步電動機包括轉(zhuǎn)子、定子繞組，所述定子繞組采用復(fù)合串聯(lián)3Y接線法和去匝技術(shù)，定子繞組對應(yīng)低、中、高三個功率檔每相串聯(lián)線圈匝數(shù)逐漸減少，低檔功率對應(yīng)最多匝數(shù)，高檔功率對應(yīng)最少匝數(shù)，所述三個功率之間的轉(zhuǎn)換通過三個接觸器來完成。所述去匝技術(shù)是減少相串聯(lián)匝數(shù)，又使余下的線圈構(gòu)成的繞組仍然保持.r與標(biāo)準(zhǔn)6(r相帶繞組相近的良好性能。由于本實用新型抽油機用新型三功率高效節(jié)能三相異步電動機采用了獨創(chuàng)的復(fù)合繞組新技術(shù)，具有可選擇的高、中、低三種功率檔，其中高功率檔具冇高起動轉(zhuǎn)矩，用于抽油機的啟動；起動過程完畢即自動轉(zhuǎn)入低功率檔或中功率檔運行，并可根據(jù)油井工況變化實現(xiàn)運行功率的雙向自動切換，該電機能很好地匹配抽油機負載系統(tǒng)，與目前抽油機拖動系統(tǒng)中研究推廣的其他改進技術(shù)方案相比，起動轉(zhuǎn)矩大，運行效率和功率因數(shù)高，控制方便，可靠性好，空載itl流顯著下降，因而具有更好的節(jié)能效果。產(chǎn)品經(jīng)中石化河南油田分公司節(jié)能檢測站評估測試，與原YQCH節(jié)能電機相比，節(jié)電率提高了31.15%,負載率提高25.95個百分點，功率因數(shù)提高近0.2;與原Y普通電機相比，有功節(jié)電率達到35%，無功節(jié)電率達到60.8%，綜合節(jié)電率41.9%，節(jié)電效果非常顯著。YCS抽油機用新型三功率高效節(jié)能電動機主要是針對抽油機的重載啟動及時變負載運行特點，利用繞組新理論和"去匝"新技術(shù)，應(yīng)用矢量分析法和計算機諧波分析法，保證了繞組對三個功率檔既有著各自的特點又具有良好的性能，完全能夠滿足抽油機的工況需求。以下結(jié)合附圖對本實用新型的技術(shù)方案做進一步的說明圖1是本實用新型定子繞組接線的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型低功率檔Y型連接的示意圖，-圖3是本實用新型中功率檔Y型連接的示意圖；圖4是本實用新型高功率檔Y型連接的示意圖；具體實施方式如圖1、2、3、4所示，一種抽油機用新型三功率高效節(jié)能三相異步電動機包括轉(zhuǎn)子、定子繞組，所述定子繞組采用復(fù)合串聯(lián)3Y接線法和去匝技術(shù)，定子繞組對應(yīng)低、中、高三個功率檔每相串聯(lián)線圈匝數(shù)逐漸減少，低檔功率對應(yīng)最多匝數(shù)，高檔功率對應(yīng)最少匝數(shù)，所述三個功率之間的轉(zhuǎn)換通過三個接觸器來完成。所述去匝技術(shù)是減少相串聯(lián)匝數(shù)，又使余下的線圈構(gòu)成的繞組仍然保持了與標(biāo)準(zhǔn)60°相帶繞組相近的良好性能。本實用新型抽油機用新型三功率高效節(jié)能三相異步電動機新型電機定子三相繞組采用串聯(lián)3Y接線方式，具有高、中、低三個功率等級，三個功率檔均為Y接法，采用三個接觸器即可簡便可靠地進行換接，調(diào)整各檔之間的繞組線圈匝數(shù)則能方便地得到各檔功率分配比值，即各檔實際功率可按需設(shè)計，從而使電機負載運行在最佳工作狀態(tài)。新的串聯(lián)3Y接線方式適宜于在電機定子繞組設(shè)計中采用"去匝"新技術(shù)使電機容量增大的新設(shè)計理念，即按電機容量分配，由低到高對應(yīng)三個功率檔的電機繞組每相串聯(lián)匝數(shù)逐漸減少，低檔功率對應(yīng)最多匝數(shù)，高檔功率對應(yīng)最少匝數(shù)，也使每個功率檔之間具備最簡單也最為可靠的轉(zhuǎn)換方式。實施例一實施例以抽油機電機常用極數(shù)2p-8，槽數(shù)Z-72的三相繞組為例具體說明。如下表所示，表l所示是極數(shù)2p-8，槽數(shù)Z-72槽號相位圖。表2所示為標(biāo)準(zhǔn)60°相帶繞組的三相槽號線圏分配方案，這對應(yīng)本實用新型電機的低功率檔；在此方案的基礎(chǔ)上，根據(jù)抽油機負載工況特點，選擇每相去掉4個槽號，得到如表3所示對應(yīng)中功率檔繞組方案，進一步，再選擇每相去掉8個槽號，得到如表4所示對應(yīng)高功率的繞組方案。對于表l、2、3、4的繞組方案，表5列出了其中高、中、低功率檔繞組方案的分析到極數(shù)Z-p的諧波分析結(jié)果。從表5諧波分析結(jié)果可以看出，當(dāng)取線圈節(jié)距"8時，表3和表4所示中功率檔和高功率檔兩個繞組方案，對于8極基波，繞組系數(shù)較高，分別為0.9373和0.9254，與標(biāo)準(zhǔn)60°相帶繞組系數(shù)0.9452相比較來說，非常接近，且磁勢反轉(zhuǎn)分量為O,說明此時三相繞組對稱，并保持了較高的導(dǎo)體利用率。另外，考慮到高功率檔多用于完成抽油機的起動過程，因此還必須限制與8極基波同轉(zhuǎn)向的正轉(zhuǎn)高次諧波幅值。諧波分析結(jié)果表明，按表4和表3所示槽號分布的高功率檔和中功率檔方案，高次正轉(zhuǎn)諧波的相對幅值分別為3.4290%(32極)和4.0446%(56極)，均不超過5%。因此，根據(jù)這樣的波分析結(jié)果，以及根據(jù)繞組性能一般準(zhǔn)則判斷，可知適當(dāng)"去匝"技術(shù)的每相繞組在丟掉了一些線圈后，高功率檔和中功率檔對應(yīng)繞組仍然保持了與標(biāo)準(zhǔn)60°相帶繞組相近的良好性能，可以滿足應(yīng)用要求。由于本實用新型抽油機用新型三功率高效節(jié)能三相異步電動機采用了獨創(chuàng)的復(fù)合繞組新理論新技術(shù)，具有可選擇的高、中、低三種功率檔，其中高功率檔具有高起動轉(zhuǎn)矩，用于抽油機的啟動；起動過程完畢即自動轉(zhuǎn)入低功率檔或中功率檔運行，并可根據(jù)油井工況變化實現(xiàn)運行功率的雙向自動切換，該電機能很好地匹配抽油機負載系統(tǒng)，與目前抽油機拖動系統(tǒng)中研究推廣的其他改進技術(shù)方案相比，起動轉(zhuǎn)矩大，運行效率和功率因數(shù)高，控制方便，可靠性好，空載電流顯著下降，因而具有更好的節(jié)能效果。產(chǎn)品經(jīng)中石化河南油田分公司節(jié)能檢測站評估測試，與原YQCH節(jié)能電機相比，節(jié)電率提高了31.15%，負載率提高25.95個百分點，功率因數(shù)提高近0.2，節(jié)電效果非常顯著。YCS抽油機用新型三功率高效節(jié)能電動機主要是針對抽油機的重載啟動及時變負載運行特點，利用繞組新理論和"去匝"新技術(shù)，應(yīng)用矢量分析法和計算機諧波分析法，保證了繞組對三個功率檔既有著各自的特點又具有良好的性能，完全能夠滿足抽油機的工況需求。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>權(quán)利要求1.一種抽油機用新型三功率高效節(jié)能三相異步電動機，包括轉(zhuǎn)子、定子繞組，其特征在于所述對應(yīng)低、中、高三個功率檔，每相串聯(lián)線圈匝數(shù)逐漸減少，低檔功率對應(yīng)最多匝數(shù)，高檔功率對應(yīng)最少匝數(shù)，所述三個功率之間的轉(zhuǎn)換通過三個接觸器來完成。專利摘要本實用新型公開了一種抽油機用新型三功率高效節(jié)能三相異步電動機，它包括轉(zhuǎn)子、定子繞組，所述定子繞組采用獨特的復(fù)合串聯(lián)3Y接法和“去匝”新技術(shù)，定子繞組對應(yīng)低、中、高三個功率檔，每相串聯(lián)線圈匝數(shù)逐漸減少，低檔功率對應(yīng)最多匝數(shù)，高檔功率對應(yīng)最少匝數(shù)，所述三個功率之間的轉(zhuǎn)換通過三個接觸器來完成。由于本實用新型具有可選擇的高、中、低三種功率檔，其中高功率檔具有高起動轉(zhuǎn)矩，用于抽油機的啟動；起動過程完畢即自動轉(zhuǎn)入低功率檔或中功率檔運行，并可根據(jù)油井工況變化實現(xiàn)運行功率的雙向自動切換，起動轉(zhuǎn)矩大，運行效率和功率因數(shù)高，控制方便，可靠性好，空載電流顯著下降，因而具有更好的節(jié)能效果。文檔編號H02K17/12GK201374598SQ200820230800公開日2009年12月30日申請日期2008年12月15日優(yōu)先權(quán)日2008年12月15日發(fā)明者劉盈長,李志遠,王德林,王曉星,王雪帆申請人:南陽華大博元高科技研發(fā)中心