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四种井用潜水泵冷却方式讲解
发布时间:2020-11-27 15:48:56                  点击次数:86

井用潜水泵根据其内部结构分为四种类型:充水型、充油型、屏蔽型和干式。电机腔内填充的介质分为水、油、空气三种。屏蔽电机定子腔内填充环氧树脂或塑料填料,电机外部介质为井水。各种结构的井用潜水泵冷却方式不同,可分为四种基本类型。

(1)电机内外双水冷模式。

井用潜水泵内腔充满水,定子铁芯、定子绕组、转子铁芯和转子绕组(转子线棒和转子端环)浸入水中,由机器中的水直接冷却。定子铁损、定子槽绕组电阻损耗、电机端部绕组部分电阻损耗产生的热量直接通过定子铁芯,传递给流经机壳表面的井水带走。转子绕组电阻损耗和转子铁损产生的部分热量通过气隙直接传递给定子,再传递给电机外部的井水带走;另一部分被转移到转子腔中的水中。这部分热量通过内腔充水与电阻损耗热量和定子端部绕组到内腔充水的机械损耗产生的热量一起传递到定子铁芯、外壳和轴承座。之后,通过电机外壳和轴承座表面以及其他要带走的部件转移到井水中。这种电机内外双水冷的冷却方式,冷却效果好,所以水井注水潜水泵定子绕组温升普遍较低。

(2)定子外壳外部冷却和转子直接水冷。

这种冷却方式主要用于屏蔽良好的潜水电机。该电机的定子是一个独立的密封腔体,封装定子铁芯和绕组,并填充环氧树脂或塑料填料等。转子腔内充满清水。电机定子铁损和定子绕组电阻损耗产生的热量直接通过定子铁芯或空腔填充物,传递给流经机壳表面的井水带走。转子绕组电阻损耗和转子铁损产生的部分热量通过气隙和屏蔽套管中的水直接传递给定子,然后传递给电机外部的井水带走;另一部分被转移到充满转子腔的水中。这部分热量与机械损耗产生的热量一起,通过内腔充水传递给定子铁芯、机壳和轴承座,通过电机机壳和轴承座表面传递给电机外部的井水。

(3)内部油冷和外部水冷。

充油深井泵采用这种冷却方式。充油电机的内部充满绝缘润滑油,其定子铁芯、定子绕组、转子铁芯和转子绕组(转子导杆和转子端环)都浸在油中。定子铁损、定子槽绕组电阻损耗、电机端部绕组部分电阻损耗产生的热量直接通过定子铁芯,传递给流经机壳表面的井水带走。转子绕组电阻损耗和转子铁损产生的部分热量通过气隙中的油直接传递到定子,并通过外壳传递。

电机外的井水被带走;另一部分被转移到填充在转子腔中的系泊流体中。这部分热量与电阻损耗热量和机械损耗产生的热量一起,通过填充在空腔内的油传递到定子铁芯、外壳和轴承座,通过电机外壳和轴承座的表面传递到电机外部的井水中。

(4)内部风冷和外部水冷。

这种冷却方式主要用于井用干式潜水泵。干式电机的内腔充满空气,其定子绕组端部和转子的散热主要依靠电机内部的空气。电机定子和定子槽绕组的铁损被机壳表面的井水带走。转子绕组的电阻损耗和转子的铁损产生的一部分热量通过气隙直接传递到定子铁芯,通过机壳传递到电机外部的井水中带走;另一部分被转移到机器内部的空气中。这部分热量与阻力损失热量和机械损失产生的热量一起通过电机内部的流动空气传递到定子铁芯、机壳和轴承座,之后通过电机机壳和轴承座的表面传递到电机外部的井水中。由于空气的导热性差、热容量小,井用潜水电机定子绕组和转子绕组的冷却条件较差,温升较高。


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