摘要：气隙磁通密度的谐波和基波幅值直接影响潜油永磁同步电机的性能,为了对潜油永磁同步电机的气隙磁密进行分析和优化,设计一种双辅助永磁体Halbch阵列结构表贴式潜油永磁同步电机并对该结构进行优化。该电机的永磁体采用Halbach充磁方式,其中主磁体采用径向充磁方式,双辅助磁体分别采用不同方向的平行充磁方式;双辅助磁体与主磁体不等厚且不等宽。为了降低计算成本,提高计算效率,采用支持向量机的非线性回归模型对优化目标拟合,通过有限元方法对优化前后的潜油永磁同步电机进行对比。结果表明,双辅助永磁体Halbach结构能有效降低气隙磁通密度的谐波,且可以提高其基波幅值。

摘要：低速大扭矩潜油永磁同步电机直接驱动螺杆泵采油作为一项新技术逐渐被油田应用。为了评价该套系统的性能及可靠性,为实际应用提供依据,同时应用于教学,设计了一套潜油永磁同步电机直驱螺杆泵采油实验平台,主要包括潜油永磁同步电机直驱螺杆泵机组、油管路循环系统、控制系统和参数采集系统。完成了实验平台的设计、加工、安装及测试。该实验平台可有效开展不同工况下潜油永磁同步电机性能测试及采油系统性能测试,重点验证潜油永磁同步电机设计的有效性;采用该实验平台开展电机直驱螺杆泵采油实验教学,使学生深入了解新型采油设备及过程,理论与实验教学有机结合,对培养学生科学实验及创新能力起到了积极作用。

摘要：从结构类型、设计开发、试验应用等方面分析了潜油永磁同步电机国内外研究进展。与潜油异步电机相比,潜油永磁同步电机具有效率高的特点,值得油田推广应用。分析了国内潜油永磁同步电机开发应用中存在的问题,并提出了解决问题的建议,为潜油永磁同步电机深入研究提供参考。

摘要：设计机泵一体外转子潜油永磁同步电机,将螺杆泵整体嵌入电机内部,缩短系统长度,提高井下通过性。确定机泵一体采油系统方案,开展电机电磁及结构参数设计。针对电机,开展参数优化设计研究。基于传统田口法,提出田口迭代法,通过与遗传算法全局寻优结果对比,验证田口迭代法快速、准确的优化方法的合理性。对优化后的电机,开展有限元分析,计算其磁密、空载反电动势、转矩等性能,并进行了验证。

摘要：潜油永磁同步电机应用于石油开采中,由于石油套管限制了电机外径,为保证输出转矩,电机长度较长。潜油永磁同步电机的输出性能及可靠性随着电机长度的增加明显下降,因此,电机设计时需要尽可能提高转矩密度从而降低电机长度。有取向硅钢片沿轧制方向导磁性能优异,一般应用于变压器铁心中。基于有取向硅钢片的优势,结合分数槽集中绕组潜油永磁同步电机的特点,提出一种将有取向硅钢片应用于分数槽集中绕组潜油永磁同步电机,提高转矩密度的方法。对提出的方法进行了验证,仿真了两台电机进行对比研究,有限元仿真结果与理论分析基本一致,证明了该方法的合理性和有效性。

摘要：潜油永磁同步电机直驱螺杆泵系统作为新一代采油技术被逐渐应用。为提高该电泵系统的性能,针对电驱系统开展低速潜油永磁同步电机的设计及优化分析。通过初始设计确定电机的主要结构参数,以电机效率最大化及齿槽转矩最小化为优化目标。基于Taguchi方法,选取气隙长度、永磁体厚度、定子齿宽和齿顶厚度4个结构参数作为优化变量,建立正交实验表,并利用有限元分析得到试验结果,确定最佳参数组合。根据最佳参数组合进行仿真分析,效率相较优化前提高了3.75%,齿槽转矩相较优化前降低了17.48%。根据优化结果,试制样机并进行了厂内测试与现场应用。结果表明:潜油永磁同步电机具有较高的效率,且运行平稳,验证了仿真结果的正确性和优化设计的有效性。