基于分裂线圈法螺杆泵用新型节能电机性能数值计算

【摘要】：螺杆泵采油系统结构简单、体积小、重量轻、耗能小,使用螺杆泵采油可降低采油成本,提高采油效益,具有广泛的发展前景。普通电动机驱动螺杆泵总体效率虽然要比游梁式抽油机效率高,但因为普通螺杆泵用电机本身正常工作时,也存在与游梁式抽油机用电动机类似的“大马拉小车”现象。为此,本文设计了螺杆泵用新型多星形移相变极电机,使得螺杆泵采油系统工作效率进一步提高,同时可以减少了变速装置。 论文系统的给出了采用分裂线圈法新型多星形移相变极绕组的排列方案,进一步分析线圈分裂比的确定方法;根据电磁场理论,建立了定子为分裂线圈绕组的电机二维电磁场数学模型,并采用场路耦合法求解了新型多星形移相变极电机起动时的磁场分布,计算了电机起动性能和基于能量法计算了不同极数下起动时转子槽漏抗和不同负载时转子槽漏抗,得出转子槽漏抗随负载变化的规律;采用时步有限元法计算分析了定子绕组支路不平衡时支路电流的分布情况及运行性能,给出了新型多星形移相变极电机定子绕组环流损耗的计算方法,分析比较了负载的变化和支路不平衡度大小对定子绕组环流损耗的影响。 论文做了一定的实验工作,为理论计算的结果起到验证作用。通过以上计算与分析,得出一些有益结论,以供工程设计参考。 【关键词】：分裂线圈法 螺杆泵 移相变极 有限元 环流损耗
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TM359
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-18
• 1.1 课题研究的目的和意义9-11
• 1.2 螺杆泵采油系统11-17
• 1.2.1 螺杆泵采油系统国内外水平及发展趋势11-13
• 1.2.2 地面驱动螺杆泵的工作原理13-16
• 1.2.3 地面驱动螺杆泵的优缺点16-17
• 1.3 课题来源及工作17-18
• 第2章 新型多星形移相变极方案18-33
• 2.1 变极技术及其发展18-21
• 2.2 新型多星形移相变极方案21-28
• 2.2.1 新型多星形移相变极绕组排列方法21-23
• 2.2.2 定子36、54 槽4/6 极新型多星形移相变极方案的研究23-27
• 2.2.3 定子36、54 槽6/8 极新型多星形移相变极方案的研究27-28
• 2.3 多支路绕组不平衡度计算及线圈分裂比确定28-32
• 2.3.1 多支路绕组不平衡度计算28-29
• 2.3.2 线圈分裂比确定29-32
• 2.4 本章小结32-33
• 第3章 新型多星形移相变极电机起动性能有限元计算与分析33-46
• 3.1 场路耦合新型多星形移相变极电机稳态电磁场求解33-39
• 3.1.1 场路耦合有限元分析33-36
• 3.1.2 定子电流的确定36-37
• 3.1.3 转差率的确定37-38
• 3.1.4 定子电密及转子导条材料特性38-39
• 3.1.5 起动性能的计算39
• 3.2 转子槽漏抗的计算39-41
• 3.2.1 单个转子槽的槽漏抗计算39-41
• 3.2.2 考虑磁场分布的转子槽漏抗计算41
• 3.3 结果分析与讨论41-44
• 3.3.1 起动性能的计算结果42-43
• 3.3.2 转子槽漏抗的计算结果43-44
• 3.4 本章小结44-46
• 第4章 基于时变有限元法新型多星形移相变极电机运行性能计算与分析46-58
• 4.1 鼠笼感应电机运行性能的时步有限元法46-51
• 4.1.1 基本方程46-48
• 4.1.2 基本时步法48-50
• 4.1.3 转子转动问题的处理50
• 4.1.4 电磁转矩的计算50-51
• 4.2 新型多星形移相变极电机性能计算51-52
• 4.3 结果分析与讨论52-57
• 4.4 本章小结57-58
• 第5章 新型多星形移相变极电机中定子绕组环流损耗计算与分析58-66
• 5.1 定子绕组环流损耗计算58-61
• 5.1.1 定子绕组支路电流分析58-60
• 5.1.2 定子绕组环流损耗计算60-61
• 5.2 负载变化和不平衡度大小对定子绕组环流损耗的影响61-65
• 5.2.1 负载变化对定子绕组环流损耗的影响61-64
• 5.2.2 不平衡度对定子绕组环流损耗的影响64-65
• 5.3 本章小结65-66
• 结论66-67
• 参考文献67-70
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文70-71
• 致谢71

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

水力驱动单螺杆泵采油系统设计计算    翟颖

采油工程信息综合管理系统的设计与实现    孙洪果

异步电机高频杂耗的自适应时步法有限元计算    傅为农,江建中

斜槽异步电动机的多截面有限元法分析    江建中,傅为农

电机动态有限元法中的运动问题    孙玉田，杨明

不等匝三相变极电机的研究    石安乐,陈小明

用有限元法计算矩形槽内载流导体的集肤效应    谢德馨;

用时步有限元法计算汽轮发电机直轴瞬态参数    梁艳萍,周封

鼠笼异步电机起动性能的时步有限元计算    严登俊,刘瑞芳,胡敏强,李训铭

变频调速地面驱动螺杆泵稠油开采技术    周勇,靳海鹏,梁连兴,贾文克,谷志强,张占生

消除环流的多星联接换相变极绕组    杨杰，张城生

地面驱动螺杆泵系统的应用    沈江,沈瑞林

六相异步电机的ANSOFT有限元分析    王瑞鲜;洪书娟;

交流励磁机的单双层分数槽绕组    杨德望,李文宇,解锦辉

锦屏二级水电站发电机主保护设计    刘正国;黄锐;桂林;

定向井螺杆泵抽油杆柱力学分析及防磨损措施    扬也;张德实;

响洪甸电站发电电动机结构设计    贺建华;刘世洪;

响洪甸电站发电电动机的变极原理和电磁设计特点    贺建华;奚军;

负载换相同步电动机设计特点    朱昌谦;

不断电切换变极调速电动机绕组的研究    杨向宇,彭晓,励庆孚

变极绕组新的设计原理    钱罗奋

带调整绕圈的3Y／3Y绕组在风机类负载变极电机中的应用    胡虔生，周达伟，濮开贵

永磁同步电机分数槽集中绕组的槽极数配合及磁动势    陈益广;

基于场路耦合的异步起动永磁同步电动机计算方法    刘新华;江建中;柏成立;龚宇;

向家坝和溪洛渡水电站发电机主保护设计研究总结    桂林;王祥珩;孙宇光;王维俭;毛江;袁志鹏;木基伟;

关于耐振动电机的设计问题浅谈    徐春政;王峥;

三相异步电动机起动过程附加转矩的计算    徐春政;

电动汽车用交流异步电机及其控制    唐永红;

多相永磁电机的理论分析及其控制研究    王晋

高速大推力直线感应电机的电磁理论与设计研究    杨通

双三相永磁同步电动机交互饱和模型与特性研究    齐歌

超高压发电机失磁过程的研究    吕艳玲

新型磁通切换型磁阻电机系统的分析、设计与控制研究    王道涵

模块式变速恒压混合励磁风力发电机设计研究    安忠良

变频电源供电永磁同步电动机几个关键技术研究    赵国新

系统扰动条件下同步发电机运行行为的时步有限元研究    胡笳

超高效异步电机损耗模型及降耗措施研究    赵海森

运动导体涡流电磁问题的径向基点配置型无单元算法研究    杨光源

永磁同步电机设计与特性分析    张汉允

新型无刷绕线异步电动机的研究    李纯清

1.5MW永磁半直驱风力发电机电磁场与温度场的计算与分析    祝令帅

同步发电机断股时电磁场与温度场分析及稳态端部场计算    于海涛

软起动器的工作特性及其在工业控制系统中的应用    王新欣

基于Ansoft的发电机定子端部短路故障分析研究    王成立

六相变频器设计及其谐波注入法研究    苏启明

100kW 永磁风力发电机设计及永磁体涡流损耗计算分析    杨鹤

削弱永磁直线伺服电机法向力波动优化设计    李威扬

零齿差机构可靠性设计及强度有限元分析    汪志伟

螺杆式水力机械及其在石油石化行业中的应用    徐敏,陈家庆,王丽,周海

液动螺杆马达与潜孔锤复合钻具的研究    陈宝义

采油用螺杆泵定子橡胶及其性能的改进    王霞;陈玉祥;周松;曾明友;肖庆国;王小红;丁锐;

螺杆钻具推力轴承设计要点    赵广炎

基于模块化的软件工程课程体系的构建与实现    费贤举;胡智喜;

用SVN实现软件的版本控制    戴楠;闫明星;

在Ubuntu下基于Apache的SVN管理工具的够建    孟显英;

油田井下螺杆泵常见故障分析及应对措施    戴建辉;

国外螺杆泵采油系统的现状与发展    张连山

液压传动螺杆泵的研制与发展前景    张松甫,王亚华

螺杆泵抽油井工况分析    王春艳

螺杆泵采油工况诊断技术研究应用    刘文波

地面采油设备节能新方法    王艳艳

螺杆泵抽油杆柱力学分析及防断脱措施研究    李春红

螺杆泵井工况诊断及杆柱优化设计方法研究    李迎新

螺杆泵节点系统分析及工作参数优化设计方法研究    彭晖

内螺旋曲面数控镗削加工原理及工艺方法研究    李晓明

三螺杆泵中螺杆的刀具设计及型面检测    秦建艳

井下双螺杆多相混抽泵的设计与研究    李风涛

大排量单头单螺杆泵采油系统设计    汪清华

斜槽异步电动机的多截面有限元法分析    江建中,傅为农

电机动态有限元法中的运动问题    孙玉田，杨明

用时步有限元法计算汽轮发电机直轴瞬态参数    梁艳萍,周封

单波齿螺杆副的分析    甘行平;

国内外抽油杆应用的发展趋势    梅小娥;韩修迁;

大型变极同步发电—电动机定子变极方式的分析    许实章 ,马志云

用“对称轴线法”实现单绕组变极方案的自动设计    许实章 ,詹琼华 ,唐孝镐 ,马志云

变极绕组相位图分析中的一般问题    王雪帆,许实章

基于遗传算法反向法变极的数学模型    于克训,刘小洪

单螺杆泵输送不同粘度液体时的外特性及汽蚀特征    万邦烈,曹玉德,刘猛

螺杆泵采油监控系统的设计    邵艳琼;杨文焕;宋晋峰;

橡胶材料力学参数对螺杆泵密封性能的影响    叶卫东;杜秀华;宋玉杰;韩道权;

陕北油田螺杆泵采油应用研究    张彬;徐建宁;韩涛;屈文涛;高晓刚;

Akshabulak油田M-Ⅱ油藏螺杆泵系统优化提液增产研究    任立新;吴晓东;

直驱螺杆泵用永磁低速伺服系统三维温度场研究    李勇;姜新通;赵伟;徐永向;刘彦彬;陆永平;

机械采油方式优选的模糊评价法    谢宇新;周宇鹏;崔海清;

螺杆泵地面无级变速驱动装置研制与试验    高军，向明光

YLB80-39型液力驱动螺杆泵试验研究    王向东;高巧娟;胡贵;孟庆昆;

驱动螺杆泵的功率分流封闭式行星减速器设计    吴赓,姚立纲

基于BP神经网络的矿井一氧化碳检测方法研究    叶小婷;汤劼;

螺杆泵防逆转装置的研制与应用    张建党;龚家勇;游静;

螺杆泵井偏心测试工艺    刘潮勇;姜涛;侯宇;张起;

旋转细长杆柱动力学分析在抽油杆扶正器设计中的应用    罗敏;刘巨保;张强;

旋转细长杆柱动力学分析在抽油杆扶正器设计中的应用    罗敏;刘巨保;张强;

连续杆螺杆泵采油工艺在胜利海上油田的应用    张勇;朱骏蒙;李冰;

螺杆泵井驱动杆疲劳失效分析    王伟章;闫相祯;王海文;张先锋;

大庆油田机械采油节能技术现状及展望    杨野;

大庆油田机械采油节能技术现状及展望    杨野;

“全金属螺杆泵采油”技术在辽河油田试验成功    郑水平 罗恩勇

大庆采油四厂—— 螺杆泵采油提升低产井产量    通讯员琚星 张玉震

大庆采研院螺杆泵技术年创效2000余万元    记者　王志田

大庆采研院螺杆泵技术年创效2000余万元    何磊

大港采油六厂螺杆泵节能降耗显威力    刘国安通讯员 贺国军

辽河高升采油厂深井螺杆泵应用获成功    通讯员 窦凌云刘春和

一项技改喜获两大收益    通讯员 战秋萍

大庆油田自主创新核心优势不断增强    记者　刘祥飞

奠定百年油田宏基    梁欣

吐哈鲁克沁采油厂新技术破解稠油开发难题    记者 罗建东

采油螺杆泵转子转速优化方法研究    罗旋

采油螺杆泵螺杆—衬套副力学特性及磨损失效研究    杜秀华

含砂原油介质中螺杆泵定子橡胶摩擦磨损行为研究    王哲

螺杆泵容积效率特性分析与螺杆齿面精确成型方法研究    张元勋

FKM/NBR螺杆泵定子共混胶摩擦磨损行为研究    张育增

螺杆泵工作特性研究及应用    魏纪德

基于PIV的石油工程中螺旋流动研究    王小兵

幂律流体在内管做行星运动的环空中流动时内管壁的受力分析    裴晓含

螺杆精加工机床构型与误差分析研究    杨志鹏

螺杆泵井生产系统参数优化设计    武玲

螺杆泵工艺设计优化及工况诊断    王喜滨

螺杆泵井工况诊断研究    闫浩明

垂直驱动型螺杆泵系统的优化设计    李明

螺杆泵举升性能的数值模拟研究    贺向东

螺杆泵井动态控制图研究与应用    宋艳楠

螺杆泵井故障分析与对策研究    司江涛

螺杆泵定转子合理过盈量确定方法研究    侯宇

深层稠油螺杆泵举升技术研究与应用    刘明阳

基于机械与容积效率的螺杆泵转速控制方法研究    田野