РОТОР ВЕНТИЛЬНОГО ПОГРУЖНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ НАСОСНОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ ДОБЫЧИ НЕФТИ

Полезная модель относится к области электротехники, в частности к конструкции роторов вентильных погружных электродвигателей (ПЭД), применяемых в насосных установках для добычи нефти.
Из уровня техники известен ротор вентильного электродвигателя, состоящий из установленной на валу магнитной системы, в виде пакета пластин из магнитопроводящей стали с отверстиями, в которых размещены постоянные магниты с тангенциальной намагниченностью (см. патент RU 2244370 С1, публ. 10.01.05, Н02К 1/06).
Данная конструкция ротора имеет существенные по величине потоки рассеивания которые замыкаются между магнитами, обращенными друг к другу одноименными полюсами, через перемычку между отверстиями, что приводит к уменьшению рабочего магнитного потока, и как следствие к уменьшению энергетических показателей ПЭД. Кроме того, данная конструкция имеет высокую металлоемкость, что затрудняет ее использование в высокооборотных двигателях без трудоемкой балансировки.
Из уровня техники известен также ротор вентильного ПЭД, состоящий из вала с закрепленной на нем магнитной системой, которая выполнена в виде металлической ступицы, с установленными на ней постоянными магнитами. Для защиты магнитов от разрушения при центробежных нагрузках и воздействия химически агрессивной среды, в которой работает ПЭД, снаружи магниты охвачены тонкостенной металлической обоймой, посаженой на центрирующие диски, с внешней стороны которых размещены тонкостенные профильные крышки, соединенные с обоймой и ступицей сварными швами. При этом полость ротора залита компаундом, (см. патент RU 2309510 С2, публ. 10.03.07, Н02К 1/22).
Данная конструкция ротора по технической сущности наиболее близка к заявленной полезной модели и выбрана в качестве прототипа.
Эта конструкция имеет большого количества конструктивных элементов, предназначенных для защиты магнитов от разрушения при центробежных нагрузках и воздействия химически агрессивной среды, а также высокую трудоемкость изготовления, которая обусловлена тем, что для надежного крепления магнитов к ступице и обойме требуется точная шлифовка магнитов по всем поверхностям. Наличие металлической обоймы, охватывающей магниты, увеличивает электрические потери в роторе, а также статорные потери, вызванные искажением поля реакции якоря.
Раскрытие полезной модели
Технический результат, достигаемый при осуществлении заявленной полезной модели, заключается в упрощении конструкции ротора и снижении трудоемкости его изготовления, а также в снижении общих электрических потерь в ПЭД.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в роторе вентильного погружного электродвигателя насосной установки для добычи нефти, состоящем из вала с закрепленной на нем магнитной системой, магнитная система выполнена в виде втулки из магнитотвердого магнитопласта с наполнителем из порошка на основе редкоземельных металлов, полученной путем прессования в магнитном поле.
Ротор состоит из вала с закрепленной на нем известными средствами, на пример, с помощью шпонки магнитной системой, которая выполнена в виде одной единственной детали - втулки из магнитотвердого магнитопласта. Это значительно упрощает конструкцию ротора.
Втулка заданной формы и размеров, получается путем прессования, по известной технологии, полимерной основы с наполнителем из порошка на основе редкоземельных металлов, в магнитном поле. При этом магнитные поля мельчайших магнитных частиц порошка приобретают заданную направленность, что обеспечивает предварительное формирование во втулке направлений намагничивания и позволяет получить магнитные характеристики конструкции из магнитопласта сравнимые с характеристиками конструкции со спеченными магнитами. Защита конструкции от разрушения и коррозии обеспечивается использованием в качестве полимерной основы магнитопласта химически стойкого и механически прочного полимера. Полученная втулка не требует последующей механической обработки, что существенно снижает трудоемкость изготовления ротора.
Отсутствие металлической обоймы, снижает общие электрические потери в ПЭД.