header
ecnblog
ecncentr

Конструкция погружного электродвигателя ПЭД

ecnsite
схема погружного электродвигателя ПЭД односекционный

Состав узлов ПЭД


   Секционные двигатели ПЭД (рис. 28) состоят из верхней и нижней секций, которые соединяются при монтаже двигателя на скважине. Каждая секция состоит из статора и ротора, устройство которых аналогично односекционному электродвигателю. Электрическое соединений секций между собой последовательное, внутреннее и осуществляется с помощью 3-х наконечников. Герметизация соединения обеспечивается уплотнением при стыковке секций.
   Статор ПЭД состоит из корпуса, в который запрессован магнитопровод, изготовленный из листовой стали. В пазы статора уложена трехфазная протяжная обмотка из специального обмоточного провода. Корпус статора. Для изготовления корпусов статора используются трубы, холоднотянутые высокой точности с отклонением от прямолинейности внутренней поверхности (кривизна) по всей длине на один метр трубы не более 0,15 мм. По длине труба изготавливается кратной мерной длине в пределах от 4000 до 9000 мм. Магнитопровод шихтуется из отдельных листов отожженной электротехнической стали. Сталь поставляют в термически обработанном состоянии с двухсторонним электроизоляционным покрытием. Немагнитные пакеты набирают из листов, наштампованных из немагнитной кремнисто-марганцовой бронзы. Допускается замена бронзы на немагнитную нержавеющую сталь.
Немагнитные пакеты служат опорами для подшипников ротора. Такие упрочненные немагнитные пакеты исключают износ расточки статора под корпусами подшипников и тем самым снимают необходимость перешихтовки статора при капитальном ремонте. Длина статора до 6,5 м. Наличие промежуточных опорных поверхностей для подшипников накладывает повышенные требования к точности диаметральных размеров сердечника, прямолинейности и соосности статора относительно резьбовых поверхностей. При сборке сердечника выполняется ряд специальных операций, включающих ориентацию листов статора, дозирование отдельных наборов на технологических оправках, запрессовку наборов листов в строго ориентированном состоянии в корпус статора, окончательную их запрессовку и закрепление. После запрессовки листов статора в корпус контролируется прямолинейность статора. При неудовлетворительной прямолинейности внутренней расточки статор подлежит правке на специальной установке. Отклонение от прямолинейности внутренней поверхности (кривизна) по всей длине не более 0,15 мм на метр. Обмотка статорная, однослойная, протяжная, катушечная выполняется проводом с пленочной полиимидно-фторопластовой изоляцией.
Рис. 27. Конструкция погружного электродвигателя ПЭД односекционный:
1 - статор, 2 - обмотка статора, 3 - ротор, 4 - втулка подшипника, 5 - головка, 6 - пята, 7 - подпятник, 8 - клапан обратный, 9 - колодка, 10 - основание, 11 - фильтр, 12 - клапан перепускной, 13 - клапан обратный, 14 - крышка кабельного ввода, 15 - крышка верхняя, 16 - муфта шлицевая, 17 - крышка нижняя
.
 Схема погружного секционного электродвигателя ПЭД Секция верхняя
схема погружного электродвигателя ПЭД секционный секция нижняя
Рис. 28а. Устройство погружного секционного электродвигателя ПЭД.Секция верхняя:
1 - провод выводной с наконечником, 2 - шариковый перепускной клапан
.
Рис. 28б. Состав узлов погружного электродвигателя ПЭД секционный. Секция нижняя:
1 - стопор, 2 - пружина, 3 - колодка межсекционная, 4 - провод выводной с гильзой
.
   Основание электродвигателя расположено в нижней части двигателя и служит для размещения фильтра, обратного клапана для закачки в двигатель масла, перепускного клапана и магнитов для улавливания продуктов износа. Перепускной клапан   обеспечивает сообщение полости электродвигателя с компенсатором при использовании гидрозащиты типа 1Г. Головка представляет собой сборочную единицу, расположенную в верхней части двигателя (над статором). В головке размещен узел упорного подшипника, состоящий из пяты и подпятника, крайних радиальных подшипников ротора, узлов токоввода и пробки, через которую производится закачка масла в протектор при монтаже. Осевые нагрузки ротора двигателя воспринимают пята и подпятник. Пята выполнена из стали 20Х с последующей цементацией поверхности пары скольжения и термообработкой до твердости НRС 57-63. В пяте в радиальном направлении имеется два (ЛВ5) или четыре (ПЭДУ) отверстия, которые выполняют роль турбинки для создания циркуляции масла во внутренней полости двигателя. Подпятник изготавливается из бронзы с нанесенным слоем баббита или композиционных материалов. Подпятники выполняются со сферическим основанием, имеют шесть сегментов с баббитовым слоем, которые установлены на отдельных стержнях (ножках). Сферическое основание предназначено для самоустановки и центрирования. Подпятники, изготовленные методом порошковой металлургии, выполнены из антифрикционного материала на основе меди. Конструкция подпятника обеспечивает заход смазочно-охлаждающей жидкости в зону трения. Используемый для подпятника материал сочетает в себе высокие механические и антифрикционные свойства, наличие в его составе твердых смазок - графита и дисульфида молибдена - позволяет применять этот порошко-вый материал даже в условиях сухого трения. Подпятники из композиционных материалов обеспечивают высокий коэффициент использования материала, низкий коэффициент трения (0,01-0,03).
   Узел токоввода служит для питания обмотки статора и содержит кабельную муфту и электроизоляционную колодку (рис. 29). В колодке размещены составные электрические контакты, связанные с выводами обмотки статора. Соединение кабельной муфты с головкой ПЭД герметично, при этом электрические контакты узла токоввода находятся в полости двигателя, заполненного диэлектрическим маслом. Колодка имеет три отверстия для установки контактных гильз и центральное отверстие для прохода диэлектрического масла. Она выполнена из электроизоляционных пластмасс типа АГ4. Выводной провод обмотки статора с впаянным наконечником имеет резьбовое окончание для соединения с контактной гильзой. Материал выводного провода типа ПФС или ПФТ, наконечник выполнен из меди. Контактная гильза выполнена из латуни, имеет в осевом направлении разрезы, а в верхней части кольцевую пружину, которая предназначена для сжатия лепестков гильзы. В нижней части контактной гильзы имеется резьбовое отверстие, которое предназначено для соединения составных контактов (наконечника и гильзы). В отверстиях колодки токоввода имеются буртики, удерживающие гильзу с наконечником от перемещения в осевом направлении. Установленные в колодке контакты (гильзы) имеют незначительную свободу перемещения, что обеспечивает их самоустановку при соединении с контактами кабельной муфты. После сборки двигатель заполняется специальным диэлектрическим нагревостойким маслом, обладающим высокими смазывающими свойствами. Цель заполнения двигателя маслом - защита двигателя от проникновения в его полость окружающей пластовой жидкости, охлаждение обмоток и смазывание подшипников. Двигатели заполняются диэлектрическим маслом с пробивным напряжением не менее 30 кВ. Циркуляция масла внутри двигателя осуществляется из полости фильтра по внутреннему отверстию в валу через пяту - турбинку, затем масло поступает для смазки радиальных подшипников, откуда попадает в зазор между статором и ротором и возвра-щается к фильтру. Циркулирующее внутри двигателя масло передает тепло статору и через железо и корпус статора - омывающей двигатель пластовой жидкости. В двигателях серии ПЭД применяются масла: трансформаторное, типа МА-ПЭД8, МА-ПЭД12, МДПЭ (табл. 20).
Устройство токоввода ПЭД погружного электродвигателя
Рис. 29. Конструкция токоввода ПЭД погружного электродвигателя
Параметры   Марка масла
МДПЭМА-ПЭД8МА-ПЭД12Трансформаторное
Плотность, г/см30,8500,8700,8650,895
Вязкость, сСт: при 50°С при 100-С7,548,012,0   3,39,0  2,7
Температура застывания, °С, не вышеминус 45минус 45минус 25минус 45
Температура вспышки, °С, не выше150135170135
Удельное объемное сопротивление, Ом см, при 20°С1.101.101.101.10
Электрическая прочность 50 Гц и 20°С, кВ, не менее40404040
Таблица 20. Характеристики масел ПЭД погружных двигателей
   Основным видом погружных электродвигателей, служащих для привода центробежных насосов являются асинхронные маслозаполненные двигатели с короткозамкнутыми роторами. При частоте тока 50 Гц синхронная частота вращения их вала равна 3000 об./мин. Двигатели, как и насосы, должны иметь малые диаметры, различные для скважин с различными обсадными колоннами. Мощность двигателей достигает 500 кВт. Напряжение тока у двигателей (400-3000 В) и сила рабочего тока (от 10 до 100 А) зависит от типоразмера двигателя. Величина скольжения составляет до  6 %. Малые диаметры и большие мощности вызывают необходимость увеличивать длину двигателей, которая иногда превышает 8 м.
   Устройство погружного электродвигателя ПЭД (рис. 27) состоит: из статора 1, ротора 3, головки 5, основания 10 и узла токоввода 9. Статор 1 представляет собой выполненный из специальной трубы корпус, в который запрессован магнитопровод из листовой электротехнической стали. В пазы статора уложена трехфазная протяжная обмотка из специального обмоточного провода. Фазы обмотки соединены в звезду. Внутри статора размещается ротор 3, представляющий собой набор пакетов, разделенных между собой промежуточными подшипниками и последовательно надетыми на вал. Вал ротора 3 выполнен пустотелым для обеспечения циркуляции масла. Пакеты ротора набраны из листовой электротехнической стали. В пазы пакетов вставлены медные стержни, сваренные по торцам с медными кольцами. В головке электродвигателя размещен узел упорного подшипника 6, который воспринимает осевые нагрузки от веса ротора. В нижней части электродвигателя расположено основание 10, в котором размещен фильтр 11 для очистки масла.
   Изоляция обмоточных проводов типа ППИ-У и ПЭИ-200, выпускаемых в России и СНГ, выполняется из пленки марки ПМФ-С-351 и ПМФ-С-352 и пленки Каптон типа РМ, выпускаемой рядом зарубежных фирм. Полиимиднофторопластовые пленки имеют высокую диэлектрическую прочность, выдерживают рабочую температуру до 200 °С. Они обладают высоким сопротивлением проколам, истиранию и другим механическим нагрузкам, которые возникают как в процессе обмотки статора, так и при эксплуатации ПЭД. Основой ее является полиимидная пленка, которая с одной или обеих сторон покрыта фторопластом для придания ей запекаемости. Слой фторопласта уменьшает влагопоглощение и проницаемость водяных паров. Изоляция из пленки ПМФ обеспечивает замоноличивание обмотки при пропитке ее различными лаками и компаундами. Пленка Каптон РN в отличие от пленки ПМФ обладает более высокой прочностью адгезионного или сварного соединения фторопласта с медной жилой, фторопласта с фторопластом и фторопласта с полиимидом. Это достигается за счет применения техно-логического процесса нанесения пленки Тефлон (фторопласт) на основу - полиимидную пленку - методом ламинирования. В отличие от изоляции из пленки ПМФ изоляция из пленки Каптон не отслаивается от медной жилы под механическим воздействием. Например, в процессе обмотки двигателя, когда провод протягивается через узкие пазы, подвергаясь сильному механическому напряжению, повреждения изоляции не происходит. Существенным фактором, определяющим конструкцию изоляции, является характеристика свариваемости пленок по линии полиимид - фторопласт. Обладая хорошей свариваемостью полиимида с фторопластом, пленка Каптон обеспечивает конструкцию изоляции обмоточного провода без зазоров в наружном слое.
   Другим важным технологическим требованием к изоляции обмоточных проводов является возможность бесшовного производства провода строительной длины (265 м). Это значит, что длина нарезанной пленки в рулоне должна быть достаточно большой, чтобы выполнить полную обмотку провода с минимальным числом сращиваний пленки, которые также являются слабыми участками изоляции. Качество обмоточных проводов определяется также технологией их изготовления. Обмоточные провода производятся по раздельной и совмещенной технологии. При раздельной технологии процессы наложения и термообработки изоляции осуществляются на отдельном оборудовании и не соединены в единую технологическую цепь. При работе по раздельной технологии значительно повышается риск изготовления бракованного провода, так как незапеченная пленочная изоляция со временем теряет первоначальную плотность намотки. Перед обмоткой статора в пазы укладывают гильзу из изоляционного материала. В качестве выводных концов обмотки статора используется многожильный провод марки ПФС или ПФТ, который при помощи медной гильзы припаивается к концам обмотки статора. Выводной провод изготовлен из многожильного медного провода с электрически и механически прочной изоляцией. Провод устойчив к воздействию масел. Ротор погружного электродвигателя короткозамкнутый, многосекционный. В состав ротора входят вал, пакеты ротора, радиальные опоры (подшипники скольжения), втулки. Пакеты ротора изготавливаются из отштампованных листов электротехнической стали марки 2212 или 2215, количество пакетов зависит от мощности двигателя. Обмотка пакета ротора выполнена из медных стержней и медных короткозамыкающих колец. Короткозамыкающие кольца набираются из отдельных штампованных медных листов или из медных колец, полученных методом порошковой металлургии. Пайка короткозамыкающих колец со стержнями выполняется медно-фосфористым припоем; разогрев их производится токами высокой частоты. Пакеты ротора насаживаются на вал группами по 3-4 пакета. Группа пакетов фиксируется на валу стопорными кольцами так, чтобы был гарантирован зазор 2-3 мм, компенсирующий тепловые расширения во время работы.
   Поочередно с пакетами на вал устанавливают радиальные пары трения: подшипники и втулки подшипников. Подшипник в электродвигателе серии ЛВ5 выполнен из стали 20Х и снабжен подпружиненным стопором, который фиксирует в специальном пазу немагнитного пакета статора положение подшипника, предотвращая его проворачивание в расточке, препятствуя тем самым ее изнашиванию. Втулки подшипников выполнены из бронзо-графита методом порошковой металлургии и имеют твердость, не менее 55 HRC Во втулках имеются радиальные отверстия, по которым в зону трения "подшипник - втулка" поступает масло. В двигателях унифицированной серии ПЭД модернизации М втулки подшипников металлокерамические, а корпуса выполнены из чугуна "нирезист" с запрессованными стальными втулками и имеют устройство, обеспечивающее механическое стопорение их от проворота в расточке статора. В конструкции электродвигателей серии ПЭДУ применены подшипники скольжения, у которых в качестве пары трения используются металлофторопластовые втулки и стальные втулки, насаженные на вал. Металлофторопластовая втулка изготавливается из металлофторопластовой ленты вальцеванием и калибровкой. Основу составляет стальная лента, омедненная с двух сторон. На одной стороне нанесен пористый слой из сферических частиц бронзы (диаметр 0,1 мм) толщиной 0,3 ... 0,4 мм. Объем пор составляет 30 ... 40 %. Поры на всю глубину заполнены фторопластом-4ДВ в смеси с дисульфидом молибдена (75 и 25 % соответственно). Металлофторопластовая втулка запрессована в корпус подшипника, выполненного из немагнитного материала.
В корпусе подшипников имеются осевые каналы (отверстия), предназначенные для прохода и циркуляции диэлектрического масла.
Вал ротора пустотелый, выполнен из высокопрочной стали марки АЦ28ХГНЗФТ, высокой точности. Прутки для изготовления валов имеют диаметры 24,99; 29,99; 34,99 мм; длину - до 8 м; диаметр осевого канала - 7,1-8,2 мм. В валу просверлены радиальные отверстия, которые должны совпадать с радиальными отверстиями во втулках подшипников. Регулировка совпадения радиальных отверстий достигается за счет плоских стальных регулировочных шайб толщиной 0,5 мм, надеваемых на вал. Вместе с регулировочными шайбами ставятся шайбы из стеклотекстолита СТЭФ1 толщиной 2 мм по обе стороны втулки подшипника, выполняющие роль пары трения с торцом радиального подшипника.
   Двигатели мощностью более 180 кВт диаметром 123 мм, более 90 кВт диаметром 117 мм, 63 кВт диаметром 103 мм и мощ­ностью 45 кВт диаметром 96 мм — секционные (рис 28а 28б). Конструкции узлов секционирования двигателей диаметром 123, 117, 103 и 96 мм идентичны. Соединение корпусов — фланцевое, валов — шлицевой муф­той. Электрическое соединение обмоток секций осуществляется штепсельным разъемом. Вверху нижней секции расположена меж­секционная колодка из АГ-4, которая снабжена подпружиненным стопором, предохраняющим ее от проворачивания. В колодку вворачивается упор, который открывает шариковый клапан при сочленении нижней и верхней секций, соединяя их полости для прохода масла. Электрические контакты выводных проводов с гильзой (в нижней секции) и выводных проводов с наконечником (в верх­ней секции) аналогичны контакту «муфта кабельного ввода — колод­ка кабельного ввода» в односекционных двигателях. В головке нижней секции размещен ловитель для уста­новки правильного положения секций и защите наконечников выводных проводов при сочленении. Обмотки секций соединены последовательно.
Условное обозначение ПЭД типа электродвигателей российского производства
код обозначения ПЭД типа электродвигателей
   Теплостойкость обмоточных проводов электродвигателя обычно ограничивается температурой 130 °С.  С учетом перегрева двигателя за счет потерь энергии в нем и с учетом теплоотвода от деталей двигателя, температура окружающей среды ограничена у боль-шинства двигателей 90°С. В последние годы все более широкое применение находят в нефтяной промышленности теплостойкие двигатели, предназначенные для работы при температуре окружающей среды до 120 и даже до 150°С. Если невозможно выполнить двигатель необходимой мощности в одном корпусе, двигатель может быть составлен из двух и более секций, подобно тому, как составляются секционные насосы.
Добыча нефти УЭЦН OIL-ECN.RU  © 2013-2020 | Состав узлов погружного электродвигателя ПЭД |
играть браузерные игры
сайт знакомств фотострана
Состав узлов УЭЦН  >  Центробежные насосы ЭЦН  > Осевые опоры ЭЦН  >  Параметры ЭЦН  >

Газосепараторы и диспергаторы ЭЦН  > Погружной элетродвигатель ПЭД  > Параметры ПЭД  > Гидрозащита ПЭД
буровая на море
спецтехника для ремонта и освоения скважин
куст нефтяных скважин с уэцн
ecnbloger1
ecnbloger2
ecnbloger3
                             Содержание

01. Состав узлов и параметры УЭЦН схема сборки
02. Конструкции скважинных центробежнх насосов ЭЦН
03. Осевые опоры центробежного насоса ЭЦН
04. Параметры центробежных насосов ЭЦН таблицы
05. Газосепараторы и диспергаторы ЭЦН
06. Устройство погружного электродвигателя ПЭД
07. Технические параметры ПЭД таблицы
08. Гидрозащиты погружных электродвигателей ПЭД
фото погружного электродвигателя ПЭД в разрезе