潜油电机机械损耗的分析与计算.pdfVIP

第8卷第4期 电 机 与 控 制 学 报 V01．8NO．4 2004年12月 ELECTRICMACHINESANDCONTROL Dce．．2004 潜油电机机械损耗的分析与计算 徐永明， 孟大伟， 李国辉 (晗尔滨理工大学，黑龙江哈尔滨150080) 摘要：针对潜油电机的结构特点，通过对大量的实验数据进行研究分析，运用流体力学的基本理论 推导出了潜油电机的机械损耗计算公式；通过对实际电机的计算，验证了该公式的正确性。 关键词：潜油电机；流体力学；机械损耗 中图分类号：TM302 文献标识码：A 文章编号：1007—449X(2004)04一0370一03 与弹性体中所产生的应力相类似，不同之处在于：粘 1 引 言 性流体的应力不是与应变成正比，而是与应变速率 潜油电机驱动螺杆泵的无杆抽油可实现高扬 成正比[1】。根据弹性理论，9个应力分量(与坐标轴 程、低排量，对于需采用强驱措施的挖潜对象如稠油 垂直的3个平面中，每一个面上都有3个应力分 层、低渗透油井、高渗透油层剩余油而言，能达到降 量)的表达式为 低成本、提高效率的目的。 潜油电机是一种立式工作的三相异步电动机。 旷2肛尝～叫，。。肛(苦+去) 与传统的三相异步电动机不同，它采用定转子分段 的细长结构，各定子段之间轴向用非磁性材料连 接，各转子段之间有扶正轴承。此外，定转子之间充 ffz=2p警k飞(芸+尝) 印百Lx邓mI瓦十瓦J 满专用润滑油。显然，普通三相感应电机的机械损耗 式中：盯为法同应力分量；T为切同压力分重；Ⅳ为 方法不再适合潜油电机。为提高电机的设计准确 流体的粘性系数；“、”、W分别为流体流速在妖Y、z方 性，本文通过研究分析大量实验数据，运用流体力学 向上的分量。在实际的变形状态中，应力逐点不相 的理论，推导出了针对潜油电机的机械损耗计算公式。 等，这种变化就引起力的作用。设这种力的分量 2 潜油电机机械损耗计算方法 为X’，Y7，Z’，则由弹性力学理论可知 潜油电机内腔充满专用润滑油，转子在润滑油 0 0v oz ～ ∥2爹X+爹+量] 中高速旋转，其机械损耗计算主要由三部分组成：转 d)C dV dz f (2)、7 子与粘性油的摩擦损耗、扶正轴承的摩擦损耗和止 F=妥+鲁+鲁} 推轴承动、静块的摩擦损耗，其中起主要作用的是转 z dx 子油摩损耗。 7=罢+鲁+摹OzdV JJ 将式(1)代人式(2)中得到 2．1转子与润滑油的摩擦损耗 根据粘性流体的特性．电机工作时，润滑油和转 肛肛(瓦02u+万02u+鲁)1 子由于摩擦的关系