發(fā)布時間：2018-01-06 19:26

  本文關(guān)鍵詞：低速潛油螺桿泵永磁同步電機設(shè)計與結(jié)構(gòu)優(yōu)化　出處：《沈陽工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 潛油永磁電機 槽極配合 永磁體 齒槽轉(zhuǎn)矩 有限元仿真

【摘要】：電動潛油螺桿泵采油技術(shù)與傳統(tǒng)的機械采油方式相比更加智能化,在簡化采油設(shè)備的同時,電潛泵其適用范圍更為廣泛,尤其適用于淺層油田稠油井的開采作業(yè)。電動潛油螺桿泵動力源來自潛油電機,為了提高稠油采收率,提高電動潛油螺桿泵的工作效率,實現(xiàn)潛油電機對螺桿泵的直接驅(qū)動,本文主要目的是設(shè)計一臺低速大轉(zhuǎn)矩潛油永磁同步電機。與傳統(tǒng)的感應(yīng)電機相比潛油電機屬于非常規(guī)電機。潛油電機的設(shè)計方法與常規(guī)電機不同,所以在論文初期階段要在常規(guī)永磁同步電機基本電磁關(guān)系的基礎(chǔ)上推導(dǎo)出潛油永磁同步電機的相關(guān)電磁公式,與此同時分析了在設(shè)計低速潛油電機過程中需要注意的問題,對設(shè)計方案進行了有限元仿真。由于井口大小限制,潛油電機為細長結(jié)構(gòu),為滿足潛油電機低速大轉(zhuǎn)矩的性能,本文對其采用分數(shù)槽繞組設(shè)計。但是潛油電機的制造為穿線工藝,較為復(fù)雜。為提高潛油電機槽滿率,限制每槽導(dǎo)體數(shù)的數(shù)量,定子采用平行槽結(jié)構(gòu)。本文設(shè)計兩臺槽極組合不同的電機進行綜合分析,初期選取性能較佳的電機作為本文設(shè)計方案。為提高電機的性能,本文會對電機結(jié)構(gòu)進行局部改進,對永磁體不同偏心距下電磁轉(zhuǎn)矩發(fā)生的變化和的性能關(guān)系進行了分析,分析了永磁體變化對電機氣隙磁密,渦流損耗的影響。為了降低電機損耗提高電機效率,通過改變槽口大小改善電機氣隙磁密達到減少電機損耗提升效率這一目的。最終綜合以上方案方確定電機的最優(yōu)方案。運用Ansoft Maxwell有限元軟件對所設(shè)計電機的最終方案進行模擬仿真,驗證了設(shè)計方案的合理性。
[Abstract]:Electric submersible screw pump (ESPP) is more intelligent than the traditional mechanical oil recovery technology. In the process of simplifying the oil recovery equipment, the ESP has a wider range of application. The power source of electric submersible screw pump comes from submersible motor in order to improve heavy oil recovery and improve the working efficiency of electric submersible screw pump. The submersible motor can drive the screw pump directly. The main purpose of this paper is to design a low-speed and high-torque submersible permanent magnet synchronous motor. Compared with the traditional induction motor, the submersible motor belongs to the unconventional motor. The design method of the submersible motor is different from the conventional motor. Therefore, in the early stage of the paper, we should deduce the electromagnetic formula of the submersible permanent magnet synchronous motor on the basis of the basic electromagnetic relationship of the conventional permanent magnet synchronous motor. At the same time, the problems needing attention in the design of low-speed submersible motor are analyzed, and the design scheme is simulated by finite element method. The submersible motor is a slender structure due to the limitation of wellhead size. In order to satisfy the performance of submersible motor with low speed and large torque, fractional slot winding is adopted in this paper. However, the manufacture of submersible motor is a wire threading process, which is more complex. In order to limit the number of conductors per slot, the stator adopts parallel slot structure. In this paper, two grooves with different combinations of motors are designed for comprehensive analysis. In order to improve the performance of the motor, the structure of the motor will be partially improved in order to improve the performance of the motor. The relationship between the electromagnetic torque and the performance of the permanent magnet under different eccentricity is analyzed. The influence of the permanent magnet on the air gap magnetic density and eddy current loss is analyzed. In order to reduce the loss of the motor, the efficiency of the motor is improved. By changing the slot size to improve the airgap magnetic density of the motor, the purpose of reducing the loss and lifting efficiency of the motor is achieved. Finally, the optimal scheme of the motor is determined by synthesizing the above scheme. Ansoft is used. Maxwell finite element software is used to simulate the final scheme of the designed motor. The rationality of the design is verified.
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TE933.3;TM341

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