石油抽油机用外转子永磁电机设计与有限元分析
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2023-12-06 22:43:00
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文档简介:
第 1期 (
总 第 1
9
4期 )
2
0
1
6年 2月
机 械
工 程 与
自 动 化
MECHANI
CAL
ENGI
NEE
RI
NG & AUT0MAT1
0N
N O
.1
F
e
b
.
文 章 编 号 :
1
6
7
2
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4
1
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(
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6
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8
8
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3
石油抽油机用 外转子永磁 电机设计 与有 限元分析
冯晓鹏
,李 昕涛
,贡德 鹏
(
1
.太原科 技大学 机械 工程 学院,山西 太原
0
3
0
0
2
4
;2
.太 原科技 大学 电子信息工程 学院 ,山西 太原
0
3
0
0
2
4
)
摘要 :结合石 油抽 油机 的工况 ,设计 了一种外转子永磁 同步 电机 ,该 电机具有低 转速 、大转矩 、直驱 式的特
点,解决 了传统石油抽油机效率低 的问题。运用 AN
S
YS
Ma
x
we
l
l
软件建 立 了分析模 型,对电机空载特性进
行 了仿 真计算 ,分析气 隙磁 密波形对 电机性能 的影响 ,并对 电机 设计进行 了优 化。
关键词 :外转子永磁 电机 ;设计 ;有限元计算;气隙磁 密
中图 分 类 号 :T
M3
5
1:
TP
3
9
1
.
7
文献 标 识 码 :A
0
引 言
抽油 机 主要分 为游梁 式和 无游梁 式两 种 。游梁式
抽 油机 俗称 “
磕 头机 ”
,
是 目前 主要 的抽 油设备 ,
其 主要
特 点是结 构 简单 、
便 于维 护 ,
但 是 结 构笨 重 ,
在 抽 油 的
一
个 冲次 中负载不 均衡 ,
电动 机 输 出功 率 有 7
0
是 无
用 功 ,
耗 能大 。无游 梁式 抽油 机主要 有皮 带传 动式 、
链
条传动式等 ,
其中,
直线电机传动和液压传动实现了直
驱 式 ,
但 成本 高 ,
维 护 不 便口
]
。针 对此 现 象 ,
笔 者 研 究
了一种 新型 的外转 子 永 磁 电机 ,
将 该 电机应 用 在 塔 式
抽 油机 上 ,
实 现低 转速 、
大转 矩 、
直 驱式 的抽 油过程 ,
与
游 梁式 抽油 机 相 比 ,
抽 油 效 率 提 高 了 5
0
,
节 约 电能
4
O
。
1
外转子 永磁 电机 电磁 方案 的确定
外转 子永磁 电机 在塔式 抽 油机上 的应 用如 图 1
所
示 。 电机外 形呈 圆盘 状 ,
在 电机 两侧 ,
卷筒 与外转 子通
过螺 纹连接 固定 在一 起 ;
抽 油 杆 皮 带 和配 重 皮 带 分别
以......
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