本公開涉及機械工程領(lǐng)域,特別涉及一種電動機。
背景技術(shù):
通過抽油機采油是進行原油生產(chǎn)主要的生產(chǎn)方式之一,而電動機作為抽油機的供能設(shè)備,是抽油機不可缺少的部件之一。
當抽油機在上沖程過程中時,抽油機需要提起油桿和油柱,由于抽油機的啟動慣量較大,此時電動機需要的很大的功率。因此,在為抽油機選擇電動機時會選擇功率較大的電動機,才能保證抽油機的正常運行。
在實現(xiàn)上述電動機的過程中,發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在如下缺陷:由于為抽油機選擇了較大功率的電動機,但是當抽油機在下沖程過程時,靠油桿的自重就可以完成,此時并不需要電動機提供較大的功率,因此,會造成能量浪費。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了解決相關(guān)技術(shù)中存在的問題,本公開提供一種電動機及帶有電動機的抽油機。所述技術(shù)方案如下:
根據(jù)本公開實施例的第一方面,提供一種電動機,該電動機包括:三相繞組,分別為第一相繞組、第二相繞組和第三相繞組,所述三相繞組中每一相繞組都包括始端、n段繞組和n個繞組節(jié)點;
在每一相繞組中,所述n段繞組中的各段繞組為串聯(lián)關(guān)系,所述n個繞組節(jié)點與所述n段繞組一一對應(yīng),每個繞組節(jié)點設(shè)置于一段繞組的末端,n為大于或等于2的整數(shù);
所述第一相繞組的i段繞組、所述第二相繞組的i段繞組和所述第三相繞組的i段繞組包括的匝數(shù)相同,所述i為大于或等于1且小于或等于n的整數(shù);
所述電動機有n個功率檔,所述電動機的輸出功率隨著接入電源的繞組段的數(shù)目的增加而降低。
可選的,在每一相繞組中,所述n段繞組中的各段繞組的匝數(shù)不同。
可選的,當所述電動機工作在所述n個功率檔中的第i個功率檔時,
所述第一相繞組的始端與三相電源中的第一相電源電連接,所述第二相繞組的始端與三相電源中的第二相電源電連接,所述第三相繞組的始端與三相電源中的第三相電源電連接;所述第一相繞組的第i個繞組節(jié)點與所述第二相繞組的始端電連接,所述第二相繞組的第i個繞組節(jié)點與所述第三相繞組的始端電連接,所述第三相繞組的第i個繞組節(jié)點與所述第一相繞組的始端電連接。
可選的,當所述電動機工作在所述n個功率檔中的第i個功率檔時,
所述第一相繞組的始端與三相電源中的第一相電源電連接,所述第二相繞組的始端與三相電源中的第二相電源電連接,所述第三相繞組的始端與三相電源中的第三相電源電連接;所述第一相繞組的第i個繞組節(jié)點、所述第二相繞組的第i個繞組節(jié)點以及所述第三相繞組的第i個繞組節(jié)點電連接為一個節(jié)點。
可選的,所述三相繞組中的每一相繞組都包括3段繞組,所述電動機有三個功率檔,分別為第一功率檔、第二功率檔和第三功率檔。
本公開的實施例提供的技術(shù)方案可以包括以下有益效果:
本公開實施例中提供的電動機的三相繞組中的每相繞組均包括n段繞組,且每段繞組設(shè)置有對應(yīng)的繞組節(jié)點。當電動機工作時,通過調(diào)節(jié)繞組節(jié)點的連接方式,使得接入電源的繞組的段數(shù)發(fā)生變化,進而使得電動機可以工作在不同的功率檔,從而使得電動機當前的輸出功率與負載所需要的功率相符合;解決了能量浪費的問題,達到了節(jié)省能量的效果。
應(yīng)當理解的是,以上的一般描述和后文的細節(jié)描述僅是示例性的,并不能限制本公開。
附圖說明
此處的附圖被并入說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分,示出了符合本公開的實施例,并于說明書一起用于解釋本公開的原理。
圖1是根據(jù)一示例性實施例示出的一種電動機的三相繞組的示意圖;
圖2是根據(jù)另一示例性實施例示出的一種電動機的三相繞組的示意圖;
圖3是根據(jù)一示例性實施例示出的一種電動機的三相繞組的連接方式示意圖;
圖4是根據(jù)另一示例性實施例示出的一種電動機的三相繞組的連接方式示意圖。
具體實施方式
這里將詳細地對示例性實施例進行說明,其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時,除非另有表示,不同附圖中的相同數(shù)字表示相同或相似的要素。以下示例性實施例中所描述的實施方式并不代表與本公開相一致的所有實施方式。相反,它們僅是與如所附權(quán)利要求書中所詳述的、本公開的一些方面相一致的例子。
圖1是根據(jù)一示例性實施例示出的一種電動機的三相繞組的示意圖。如圖1所示,三相繞組分別為第一相繞組110、第二相繞組120和第三相繞組130。
進一步的,三相繞組中每一相繞組都包括始端、n段繞組和n個繞組節(jié)點,n為大于或等于2的整數(shù)。參見圖2,圖2是根據(jù)另一示例性實施例示出的一種電動機的三相繞組的示意圖。如圖2所示,對于第一相繞組110,第一相繞組110包括始端u,n段繞組分別為第一段繞組111,第二段繞組112,第三段繞組113,一直到第n段繞組11n,n個繞組節(jié)點分別為第一個繞組節(jié)點111a,第二個繞組節(jié)點112a,第三個繞組節(jié)點113a,一直到第n個繞組節(jié)點11na。
對于第二相繞組120,第二相繞組120包括始端v,n段繞組分別為第一段繞組121,第二段繞組122,第三段繞組123,一直到第n段繞組12n,n個繞組節(jié)點分別為第一個繞組節(jié)點121a,第二個繞組節(jié)點122a,第三個繞組節(jié)點123a,一直到第n個繞組節(jié)點12na。
對于第三相繞組130,第三相繞組130包括始端w,n段繞組分別為第一段繞組131,第二段繞組132,第三段繞組133,一直到第n段繞組13n,n個繞組節(jié)點分別為第一個繞組節(jié)點131a,第二個繞組節(jié)點132a,第三個繞組節(jié)點133a,一直到第n個繞組節(jié)點13na。
另外,在每一相繞組中,n段繞組中的各段繞組為串聯(lián)關(guān)系,n個繞組節(jié)點與n段繞組一一對應(yīng),每個繞組節(jié)點設(shè)置于一段繞組的末端,對于一段繞組,該段繞組遠離始端的一端為該段繞組的末端。
此外,第一相繞組110的i段繞組、第二相繞組120的i段繞組和第三相繞組130的i段繞組包括的匝數(shù)相同,且每相繞組包括的各段繞組的匝數(shù)可以相同,也可以不同,i為大于或等于1且小于或等于n的整數(shù)。比如,當n等于3時,第一相繞組110的第1段繞組111、第二相繞組120的第1段繞組121和第三相繞組130的第1段繞組131的匝數(shù)均為50;第一相繞組110的第2段繞組112、第二相繞組120的第2段繞組122和第三相繞組130的第2段繞組132的匝數(shù)均為100;第一相繞組110的第3段繞組113、第二相繞組120的第3段繞組123和第三相繞組130的第3段繞組133的匝數(shù)均為200。
由于每相繞組可以包括n段繞組,且n為大于或等于2的整數(shù),所以每相繞組可以包括3段繞組,4段繞組或5段繞組;以使得在設(shè)計電動機時可以根據(jù)實際負載的運行情況來確定電動機的每相繞組包括的繞組段數(shù),從而使得設(shè)計的電動機可以包括較多個功率檔,以使得負載在運行時可以根據(jù)當前的運行情況,從多個功率檔中選擇最合適的功率檔,從而達到節(jié)省能量的效果。比如,當負載運行時所需要的功率包括了較多個不同的功率,則設(shè)計的每相繞組包括的繞組段數(shù)較多,當負載運行時所需要的功率包括了較少個不同的功率,則設(shè)計的每相繞組包括的繞組段數(shù)較少。示例示的,當一個負載運行時,共包括了3個不同功率時,則設(shè)計的每相繞組包括的繞組段數(shù)為3;當一個負載運行時,共包括了5個不同功率時,則設(shè)計的每相繞組包括的繞組段數(shù)為5。
另外,當每相繞組包括的各段繞組的匝數(shù)不同時,可以根據(jù)實際負載的運行情況來確定電動機每相繞組的各段繞組包括的匝數(shù)。比如,當實際負載在啟動時與正常運行時需要的功率相差較大時,則可以將每相繞組包括的各段繞組的匝數(shù)的差值設(shè)計的較大,比如,每相繞組的第一段繞組設(shè)計50匝,第二段繞組設(shè)計300匝,第三段繞組設(shè)計600,以增加各功率檔之間的差距,從而可以根據(jù)啟動時和正常運行時所需的功率,選擇電動機的輸出功率,以達到節(jié)省能量的效果。
另外,電動機有n個功率檔,電動機的輸出功率隨著接入電源的繞組段的數(shù)目的增加而降低。比如,當n等于3時,電動機有3個功率檔,分別為第一功率檔,第二功率檔和第三功率檔,當電動機工作時,第一功率檔的輸出功率大于第二功率檔的輸出功率,第二功率檔的輸出功率大于第三功率檔的輸出功率。當電動機工作在第一功率檔時,第一相繞組、第二相繞組和第三相繞組均只有1段繞組接入電源;當電動機工作在第二功率檔時,第一相繞組、第二相繞組和第三相繞組均有2段繞組接入電源;當電動機工作在第三功率檔時,第一相繞組、第二相繞組和第三相繞組均有3段繞組接入電源??蛇x的,可以通過如下兩種方法實現(xiàn)電動機的不同功率檔:
第一種,當電動機工作在n個功率檔中的第i個功率檔時,第一相繞組110的始端u與三相電源中的第一相電源a電連接,第二相繞組120的始端v與三相電源中的第二相電源b電連接,第三相繞組130的始端w與三相電源中的第三相電源c電連接;第一相繞組110的第i個繞組節(jié)點與第二相繞組120的始端v電連接,第二相繞組120的第i個繞組節(jié)點與第三相繞組130的始端w電連接,第三相繞組130的第i個繞組節(jié)點與第一相繞組110的始端u電連接。
示例性的,參見圖3,圖3是根據(jù)一示例性實施例示出的一種電動機的三相繞組的連接方式示意圖。如圖3所示,圖3中以n等于3,i等于2例,也即,以三相繞組中的每一相繞組都包括3段繞組,電動機有3個功率檔(分別為第一功率檔、第二功率檔和第三功率檔),電動機當前工作在第二功率檔為例,第一相繞組110的始端u與三相電源中的第一相電源a電連接,第二相繞組120的始端v與三相電源中的第二相電源b電連接,第三相繞組130的始端w與三相電源中的第三相電源c電連接;第一相繞組110的第2個繞組節(jié)點112a與第二相繞組120的始端v電連接,第二相繞組120的第2個繞組節(jié)點122a與第三相繞組130的始端w電連接,第三相繞組130的第2個繞組節(jié)點132a與第一相繞組110的始端u電連接。
第二種,當電動機工作在n個功率檔中的第i個功率檔時,三相繞組及各繞組節(jié)點的連接方式還可以為:第一相繞組110的始端u與三相電源中的第一相電源a電連接,第二相繞組120的始端v與三相電源中的第二相電源b電連接,第三相繞組130的始端w與三相電源中的第三相電源c電連接;第一相繞組的第i個繞組節(jié)點、第二相繞組的第i個繞組節(jié)點以及第三相繞組的第i個繞組節(jié)點電連接為一個節(jié)點。
示例性的,參見圖4,圖4是根據(jù)另一示例性實施例示出的一種電動機的三相繞組的連接方式示意圖。如圖4所示,圖4中以n等于3,i等于2例,也即,以三相繞組中的每一相繞組都包括3段繞組,電動機有3個功率檔(分別為第一功率檔、第二功率檔和第三功率檔),電動機當前工作在第二功率檔為例,第一相繞組110的始端u與三相電源中的第一相電源a電連接,第二相繞組120的始端v與三相電源中的第二相電源b電連接,第三相繞組130的始端w與三相電源中的第三相電源c電連接;第一相繞組110的第2個繞組節(jié)點112a、第二相繞組120的第2個繞組節(jié)點122a以及第三相繞組130的第2個繞組節(jié)點132a電連接為一個節(jié)點。
因此,在實際情況下,可以根據(jù)電動機對應(yīng)的負載來設(shè)計電動機的每相繞組的各段繞組包括的匝數(shù),并在負載運轉(zhuǎn)時根據(jù)負載運轉(zhuǎn)所需要的功率來確定電動機的輸出功率,并根據(jù)確定的輸出功率改變電動三相繞組的連接方式,從而改變電動機的輸出功率。
需要說明的是,圖3和圖4中僅以3段繞組及3個繞組節(jié)點為例,本發(fā)明并不局限于此。
綜上所述,本公開實施例中提供的電動機的三相繞組中的每相繞組均包括n段繞組,且每段繞組設(shè)置有對應(yīng)的繞組節(jié)點。當電動機工作時,通過調(diào)節(jié)繞組節(jié)點的連接方式,使得接入電源的繞組的段數(shù)發(fā)生變化,進而使得電動機可以工作在不同的功率檔,從而使得電動機當前的輸出功率與負載所需要的功率相符合,比如,對于安裝有該電動機的抽油機,當抽油機工作在上沖程過程中時,調(diào)節(jié)繞組的連接方式,使得電動機處于較高功率檔,保證抽油機正常工作,當抽油機工作在下沖程過程中時,調(diào)節(jié)繞組的連接方式,使得電動機處于較低功率檔,降低電動機的輸出功率以節(jié)省能量;因此,本公開提供的電動機解決了能量浪費的問題,達到了節(jié)省能量的效果。
本領(lǐng)域技術(shù)人員在考慮說明書及實踐這里公開的發(fā)明后,將容易想到本公開的其它實施方案。本申請旨在涵蓋本公開的任何變型、用途或者適應(yīng)性變化,這些變型、用途或者適應(yīng)性變化遵循本公開的一般性原理并包括本公開未公開的本技術(shù)領(lǐng)域中的公知常識或慣用技術(shù)手段。說明書和實施例僅被視為示例性的,本公開的真正范圍和精神由下面的權(quán)利要求指出。
應(yīng)當理解的是,本公開并不局限于上面已經(jīng)描述并在附圖中示出的精確結(jié)構(gòu),并且可以在不脫離其范圍進行各種修改和改變。本公開的范圍僅由所附的權(quán)利要求來限制。