专利名称：潜水泵电机的制作方法
技术领域：
本发明涉及电气工程领域，更具体地说是涉及一种具有很大长径比的潜水泵电机。
背景技术：
在钻井尤其是油井的开发过程中采用装有驱动装置的潜水泵电机，其尺寸应不超过井的尺寸。这种电机通常用作潜水装置的动力驱动装置而具有很大的长径比。
如所周知，一电机包括一机体，其中配置有一叠层定子芯，在其齿区沟槽中用端面零件配置有一双层绕组的多匝截面；以及一与定子隔开的转子。在这种结构中，双层绕组截面配置在从端面侧部打开的沟槽中，其中，该绕组截面可由导线匝形成，取决于机器的功率，该导线具有一圆形或矩形的横截面(见V.V.东布罗夫斯基和G.M.胡托列茨基“交流电机设计基础”，列宁格勒，能量出版社1974年，第349页，图8-29)。
然而，当电机的长径比很大(L/d≥10)时，要从间隙的侧面将绕组截面置于沟槽内实际上是不可能的。
同样，如所周知，一用于泵的潜水电机包括一其中配置有一叠层定子芯的机体，在其齿区沟槽中配置有一双层绕组的多匝截面，而端面零件和转子则与定子隔开(“Konnas”公司说明书-潜水电机)。
这种电机具有很大的长径比，它排除了将预先成形的多匝截面置于叠层芯的齿区沟槽中的双层绕组配置。在这种电机中，绕组截面系通过拉制通槽的方法由圆形导线制成。然而，当采用圆形截面的的导线时，沟槽中绕组的的填充系数(铜的横截面与沟槽横截面之比)很小，电机的重量和尺寸相应增加，并需要一层厚度相当大的绝缘浸渍化合物，这增加了铜损热阻，并使热量更难以释放到环境中去。
通过拉制导线通槽、包括直接在沟槽中形成绕组截面的电机组装方法会在电气强度不足或对绝缘有损害的情况下导致必须重新绕制，还会使敷设沟槽绝缘的工序更为困难。
本发明概况本发明的目的在于提供一种用于潜水泵的电机，其结构将使它能以很大的长径比预先形成定子的两层绕组的截面并将其已形成截面配置在定子芯齿区中的沟槽中，这将能增大沟槽的填充系数，并相应减少电机的尺寸和重量，同时提高电力驱动潜水泵在小直径钻井中的生产率。
上述目的通过一潜水泵电机来实现，它包括一机体，其中配置有一定子的叠层芯，在其齿区沟槽中用端面零件配置有一双层绕组的多匝截面；以及一与定子隔开的转子，按照本发明，定子芯由两个零件组成一包括有一带有向该零件外周的侧面打开的沟槽的齿区的内部零件以及一围绕该内部零件并为一环形轭的外部零件，定子绕组的每个截面均具有一大致为方形的横截面并由大致为矩形横截面导线匝所形成，导线匝沿其大表面配置成相互靠近，其中，每个截面的一第一和第二侧面位于两层绕组的不同层中，以使绕组的第一和第二层中的导线匝的大表面在每个沟槽中朝向为相互垂直，端面零件的高度不超过沟槽的高度。
本发明限定条件中的概念“大致为方形的横截面”被认为考虑以下关系加以选择的横截面h＝(0.9-1.1)b其中h为该横截面的高度b为该横截面的宽度。
“大致为方形的横截面”的概念假定任何横截面其两个相对侧面的长度超过该横截面的另外两个相对侧面的长度。
附图简单说明以下结合附图具体说明本发明的实施例，其中
图1为示出本发明的潜水泵电机的局部纵向剖面图；图2为沿图1中II-II线的剖面图；图3为示出截面端面零件的立体图。
本发明具体描述一潜水泵电机包括一圆柱形机体1，该机体中安装有定子3的叠层芯2，并通过一间隙4将转子5与定子3隔开。叠层芯2由两个零件组成，其中内部零件6包括一具有朝向该零件外周打开的沟槽9的齿区8，而外部零件7则是一围绕该内部零件6的环形轭。带有端面零件11的两层绕组10的多匝截面被设置在齿区8的沟槽9中。定子绕组的每个截面均具有一按满足以下关系来选取的大致为方形的横截面h＝(0.9-1.1)b，其中h和b分别为该横截面的高度和宽度。每个截面由多个沿其大表面相互邻近的方形横截面的匝12形成，其中每个截面的一个侧面均位于两层绕组的第一层13中，而相对侧面则在第二层14中。将这些截面设置成使齿区8的每个沟槽9中的绕组10的第一和第二层13、14中匝的大表面朝向为相互垂直，其结果是端面零件11的高度不超过沟槽9的高度。
电机的装配以如下方式进行。将绕组10的截面制成与方形横截面的导线匝分开，其中该截面的横截面尺寸考虑以下关系加以选择h＝(0.9-1.1)b，其中h和b分别为该横截面的高度和宽度，这样能保证沟槽的最大空间填充。截面系预先成形并置于向外侧的开口内，朝向装在一起的齿区8的沟槽9的零件6的外周侧面。此后，从外部将通过任何现有方法(例如通过粘结剂)与匝固定的环形轭-外部零件7装上。将带有绕组10的已准备好的定子3设置在机体1中。为保证齿区8的内部零件6与绕组10和环形轭的外部零件7的装配，端面零件11的高度必须不超过沟槽9的高度。这一点是这样实现的，即在从层面13到层面14的过渡区域中的截面的端面零件11沿多匝截面的轴线转动，以使形成绕组10的两个层面13、14中的一个的每个截面的一个侧面的圈匝平行于沟槽9的纵向轴线，而每个截面的第二侧面的圈匝则垂直于同一轴线。使导线绕组10具有方形横截面就能大大增加沟槽的填充系数。
潜水泵电机以如下方式进行工作。当将电流加到定子2的绕组10上时，即通过永磁铁或通过转子的短路绕组中的电流(根据电机的类型)所产生的转子5的磁场与定子绕组中的电流的相互作用，而定子绕组中的电流则产生一工作力矩并驱动电机的输出轴旋转。
所提出的结构能减少潜水泵电机的重量和包括直径在内的尺寸，这使它能用于小直径井而扩大其应用领域，并能提高潜水泵电机在小直径井中的生产率。
按照本发明制造的潜水泵电机的结构最好用作为一个油井潜水泵装置用驱动装置。
权利要求
1.一种潜水泵电机，包括一机体(1)，其中配置有一定子(3)的叠层芯(2)，在其齿区(8)的沟槽(9)中用端面零件(11)配置有一双层绕组(10)的多匝截面；以及一通过空隙(4)与定子(3)隔开的转子(5)，其特征在于，所述定子(3)的叠层芯(2)由两个零件(6，7)组成一包括有一带有向该零件(6)外周的侧面打开的沟槽(9)的齿区(8)的内部零件(6)以及一围绕该内部零件并为一环形轭的外部零件(7)，定子(3)的绕组(10)的每个截面均具有一大致为方形的横截面并由大致为矩形横截面导线匝(12)所形成，所述导线匝沿其大表面配置成相互靠近，其中，每个截面的一第一和第二侧面位于两层绕组(10)的不同层(13，14)中，以使绕组(10)的第一和第二层中的导线匝(12)的大表面在每个沟槽(9)中朝向为相互垂直，且端面零件(11)的高度不超过沟槽(9)的高度。
全文摘要
一种潜水泵电机,包括:一机体(1),其中配置有一定子芯(2),在其齿区(8)的沟槽(9)中用端面零件配置有一双层绕组的多匝截面;以及一转子(5)。定子芯(2)由两个零件(6,7)组成:一包括有一带有向该零件(6)外周的侧面打开的沟槽(9)的内部零件(6)以及一为一环形轭的外部零件(7)。定子绕组的每个截面均具有一大致为方形的横截面并由大致为矩形横截面导线匝(12)所形成,该导线匝沿其大表面配置成相互靠近,其中,每个截面的一第一和第二侧面位于两层绕组(10)的不同层(13,14)中,以使绕组在层(13,14)中的导线匝(12)的大表面在每个沟槽(9)中朝向为相互垂直,且端面零件的高度不超过沟槽(9)的高度。该电机主要用于供浸渍井的潜水泵装置。
文档编号F04D13/08GK1256021SQ99800078
公开日2000年6月7日 申请日期1999年1月27日 优先权日1998年1月30日
发明者V·J·阿列克佩罗夫, R·U·马加诺夫, V·F·奥夫钦尼科夫, V·F·列斯尼奇, A·V·别祖博夫, V·I·格拉伊弗, V·I·帕夫连科, V·I·萨加罗夫斯基, O·G·克洛奇科夫 申请人:“卢戈伊尔”石油公司采掘股份公司, “电气－1”有限责任公司