学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

潜油螺杆泵直驱永磁电动机的研究

作　者: 王欣欣
导　师: 张炳义
学　校: 沈阳工业大学
专　业: 电机与电器
关键词: 潜油螺杆泵永磁电动机应力温度
分类号: TM351
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 82次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

潜油螺杆泵是目前油田采油的主要设备之一,能有效地开采高粘度及高含砂的原油,然而其现存的大部分驱动系统都是由异步电动机和减速机组成的,因此存在耗能高、效率低的缺点,这显然与社会节能化发展的要求不符。本文介绍了当前潜油螺杆泵电动机的现状以及未来的发展趋势和要求。通过与传统异步机驱动系统的比较,永磁电动机直接驱动潜油螺杆泵能更好的满足人们的要求。因为井下环境特殊,总体细长结构电机可以由多个单元电机构成,对单元电机做了特殊设计以实现单元电机间的连接。单元电机能够单独存在并可以任意组合,同时作用相当于一台大电机,可以根据需要的转矩选择单元电机台数。该设计解决了细长结构电机的制造、运行以及维修问题。在此基础上,利用Matlab软件编制并调试潜油螺杆泵直驱永磁电动机的电磁计算程序。通过Ansoft软件对其进行了建模仿真以及电磁场的分析,说明了该设计方案的合理性和可行性。通过Ansys软件对转轴进行了强度仿真分析,得出了转轴的应力强度、形变位移分布图,校核了转轴的刚度、强度满足要求,证明了本设计中转轴的合理性。利用Ansys对潜油螺杆泵直驱永磁电动机进行了温度仿真,从温度分布图可看出电机的温升较小。本文所提出的新型结构的潜油螺杆泵直驱永磁电动机具有构造新颖、灵活性高、便于维护的特点,能够满足井下环境的要求,可以广泛应用到管道电机系统和潜油螺杆泵系统中。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章绪论  10-17
  1.1 课题来源  10
  1.2 课题背景及意义  10-13
    1.2.1 选题背景  10-13
    1.2.2 课题意义  13
  1.3 国内外潜油螺杆泵电动机的发展现状与发展趋势  13-15
    1.3.1 国外潜油螺杆泵电动机的发展现状与趋势  13-14
    1.3.2 国内潜油螺杆泵电动机的发展现状与趋势  14-15
  1.4 课题研究内容  15-17
第二章潜油螺杆泵直驱永磁电动机的特点及设计分析  17-27
  2.1 潜油螺杆泵直驱永磁电动机的设计特点  17-18
  2.2 潜油螺杆泵直驱永磁电动机的主要尺寸  18-19
  2.3 潜油螺杆泵直驱永磁电动机的气隙  19
  2.4 定子设计  19-23
    2.4.1 定子冲片外缘设计  19-20
    2.4.2 定子槽形设计  20-21
    2.4.3 定子绕组设计  21-23
  2.5 永磁体的设计  23-25
    2.5.1 永磁材料的选择  23
    2.5.2 永磁体的尺寸设计  23-24
    2.5.3 永磁体的放置方式  24
    2.5.4 隔磁处理  24-25
  2.6 基于Matlab 的电机电磁计算程序  25-26
    2.6.1 程序的调制过程  25
    2.6.2 程序的计算结果  25-26
  2.7 本章小结  26-27
第三章潜油螺杆泵直驱永磁电机的结构设计  27-32
  3.1 潜油用螺杆泵直驱永磁电动机的整体构造  27-28
  3.2 潜油用螺杆泵直驱永磁电动机的结构设计分析  28-31
    3.2.1 整体结构特点  28-30
    3.2.2 定子结构  30
    3.2.3 转子结构  30-31
  3.3 本章小结  31-32
第四章基于Ansoft 的潜油螺杆泵直驱永磁电动机的电磁场仿真分析  32-36
  4.1 电机模型的建立及材料的定义  32-33
  4.2 仿真结果分析  33-35
  4.3 本章小结  35-36
第五章基于Ansys 的电机轴应力及电机整体温度分析  36-49
  5.1 转轴的应力分析  36-39
    5.1.1 外加扭转力偶矩与功率、转速之间的关系  36
    5.1.2 转轴强度计算  36-37
    5.1.3 转轴刚度计算  37
    5.1.4 基于Ansys 的轴应力计算  37-38
    5.1.5 结果分析  38-39
  5.2 电机的温度分析  39-48
    5.2.1 电机内的各种损耗  40-44
    5.2.2 电机内的导热系数  44-45
    5.2.3 电机内的散热系数  45
    5.2.4 电机发热过程计算  45-46
    5.2.5 结果分析  46-48
    5.2.6 温度保护设置  48
  5.3 本章小结  48-49
第六章结论  49-50
参考文献  50-52
在学研究成果  52-53
致谢  53

潜油螺杆泵直驱永磁电动机的研究

内容摘要

全文目录

相似论文