ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ СУХОМЛИНА

Полезная модель относится к электродвигателям как постоянного так и переменного тока и может быть использована в электробурах при бурении скважин, в частности, на нефть и газ.
Использование предлагаемой полезной модели в качестве забойного электродвигателя в электробурах для бурения скважин позволит осуществлять безтрубное бурение, что сможет значительно удешевить и повысить эффективность работ при бурении.
Известны электродвигатели как постоянного, так и переменного тока, состоящие из неподвижного статора и вращающегося ротора (якоря). Механическую работу делает только ротор, который вращается. При этом число оборотов электродвигателя равно числу оборотов ротора. В тех случаях, когда нет возможности закрепить статор, или если для этого необходимы большие затраты (например, при бурении скважин електробуром, когда статор жестко крепится к бурильным трубам), то такое жесткое крепление станет нежелательным. Кроме этого, при бурении скважины одним электродвигателем, где на одном валу находится насос местной циркуляции промывочной жидкости, и ротор соединенный с долотом, которое бурит, одновременно, имеют место противоположные требования к скорости вращения: насос - большую скорость вращения, а долото - меньшую. Удовлетворить эти требования известными электродвигателями невозможно. Не представляется возможным и сложение скоростей вращения двух и более электродвигателей при любом механическом соединении электродвигателей со статором.
Наиболее близким по технической сути к заявляемому электродвигателю является «Трехфазный коллекторный с параллельным возбуждением и двойным комплектом щеток (двигатель Шраге-Рихтера), который содержит ротор, вал, статор, токоподвод от сети, который осуществляется через щетки, сопрягающиеся с контактными кольцами [1].
Недостатком ближайшего аналога является невозможность уменьшать скорость вращения ротора как минимум в два раза, что очень важно для технологии бурения, без замены электрических параметров питающей сети, либо переключения числа пар полюсов, а также невозможно при необходимости суммировать числа оборотов и мощностей двух и более электродвигателей при их механическом соединении в одну прямую линию вдоль оси их вращения, что сужает сферу их эффективного использования.
В основу предлагаемой полезной модели поставлена задача усовершенствовать конструкцию ближайшего аналога с целью устранения отмеченных недостатков.
Поставленная задача решается тем, что в электродвигателе, который содержит ротор, вал, статор, токоподвод, щетки, сопрягающиеся с контактными кольцами, в соответствии с предлагаемым техническим решением, статор не является неподвижным, а закреплен в подшипниках и имеет возможность вращения вокруг ротора (неподвижного или вращающегося). Это дает возможность выполнять механическую работу не только вращающимся ротором, но и вращающимся статором электродвигателя (поочередно одним из них, либо одновременно).
На чертеже фиг.1 представлена кинематическая схема общего вида электродвигателя, на фиг.2 - его вид сбоку, на фиг.3 - схема соединения двух и более электродвигателей.
Предлагаемый электродвигатель состоит из ротора 1, статора 2, закрепленного в подшипниках 3, токоподвода 4, щеток 5 с контактными кольцами (на фиг.1 не показаны).
Электродвигатель работает следующим образом. При подаче напряжения питания через токоподвод 4, начинают вращение ротор 1 и статор 2, поскольку оба имеют свободу вращения.
Подобная конструкция электродвигателя с вращающимся статором, позволяет обеспечивать безтрубное, а значит более эффективное бурение при его использовании в электробуре.
При соосном (в одну прямую линию) механическом соединении роторов двух и более таких электродвигателей с помощью муфты 6, как показано на фиг.3, числа их оборотов и мощностей суммируются, что также выгодно отличает их от ближайшего аналога.
Источники информации:
1. Электротехнический справочник, том 1, под ред. М.Г.Чиликина, М., 1974. с.480