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CN114844265A - 一种新型石油井下耐高温微型电机结构 - Google Patents

一种新型石油井下耐高温微型电机结构 Download PDF

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CN114844265A
CN114844265A CN202210780582.4A CN202210780582A CN114844265A CN 114844265 A CN114844265 A CN 114844265A CN 202210780582 A CN202210780582 A CN 202210780582A CN 114844265 A CN114844265 A CN 114844265A
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China
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rear end
magnetic steel
permanent magnet
rotor
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侯立东
王海滨
董治祥
代子龙
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Heli Tech Energy Co ltd
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Heli Tech Energy Co ltd
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Abstract

本发明涉及微型电机技术领域，具体为一种新型石油井下耐高温微型电机结构，包括电机壳，固定设有电机壳内壁上的定子总成，以及转动设于电机壳内的转子总成，电机壳的后端固定连接有后端盖，转子总成包括与后端盖转动配合的转子轴，固定设于转子轴前端侧壁上且呈环形均匀间隔设置的若干个磁钢，套设于定子总成内侧且套设于磁钢外的磁钢保护套，固定设于转子轴后端侧壁上的永磁体，以及套设于永磁体外的永磁体保护套。本发明通过将磁钢嵌入磁钢槽内，并通过磁钢保护套进行外部保护，避免在转子总成高速旋转时磁钢易松动错位，提高转子总成的总体结构稳定性，降低转子总成磁场波形畸变，使得转子总成的电磁性能更稳定。

Description

一种新型石油井下耐高温微型电机结构
技术领域
本发明涉及微型电机技术领域，具体为一种新型石油井下耐高温微型电机结构。
背景技术
在传统微型电机的转子结构中，磁体一般通过粘贴的方式固定在转轴表面，当电机转子进行高速旋转时，磁体在转子上容易发生松动错位。此外，粘贴磁体时多余的涂胶容易溢出到磁体外表面，严重影响电机性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型石油井下耐高温微型电机结构，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型石油井下耐高温微型电机结构，包括电机壳，固定设有电机壳内壁上的定子总成，以及转动设于电机壳内的转子总成，所述电机壳的后端固定连接有后端盖，所述转子总成包括与后端盖转动配合的转子轴，固定设于转子轴前端侧壁上且呈环形均匀间隔设置的若干个磁钢，套设于定子总成内侧且套设于若干个磁钢外的磁钢保护套，固定设于转子轴后端侧壁上的永磁体，以及套设于永磁体外的永磁体保护套；
所述转子轴的前端侧壁开设有与磁钢相适配的磁钢槽，所述转子轴的前端侧壁还开设有与磁钢槽连通的溢胶槽，所述电机壳内设有霍尔元件电路板，所述霍尔元件电路板与后端盖固定连接，所述霍尔元件电路板的前端面上固定设有检测永磁体的霍尔元件，所述霍尔元件设于永磁体保护套外。
可选的，所述定子总成包括固定套设于电机壳内壁上的定子铁芯，以及缠绕在定子铁芯上的线圈。
可选的，所述转子总成还包括两个耐高温轴承，所述后端盖固定连接有轴承压板；
两个所述耐高温轴承沿转子轴的轴向呈前后设置，位于前端的耐高温轴承与电机壳的前端壳套接，位于后端的耐高温轴承贯穿后端盖且与轴承压板的前端面抵接。
可选的，所述磁钢槽设有两组，两组所述磁钢槽沿转子轴的轴向呈前后设置，且两组所述磁钢槽关于转子轴的轴心呈环形交错设置，所述溢胶槽位于两组所述磁钢槽相背的一侧。
可选的，所述永磁体设有若干个，若干个永磁体于转子轴的轴心呈环形均匀间隔设置，所述转子轴的后端侧壁开设有与永磁体相适配的永磁体槽。
可选的，所述霍尔元件设有三个，三个所述霍尔元件以转子轴为轴心呈弧形分布。
与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：
1.本发明结构紧凑，安装简单，通过将磁钢嵌入磁钢槽内，并通过磁钢保护套进行外部保护，避免在转子总成高速旋转时磁钢易松动错位，提高转子总成的总体结构稳定性，降低转子总成磁场波形畸变，使得转子总成的电磁性能更稳定；
2.本发明开设有与磁钢槽连通的溢胶槽，在磁钢槽内粘贴磁钢时，多余的涂胶可以溢出到溢胶槽内，不会影响到磁钢外表面，提高了粘贴磁钢工艺的可操作性和生产效率，也减小了生产制造工艺对电机性能的影响；
3.本发明通过将霍尔元件电路板固定在后端盖上，使其与定子总成之间留有一定空隙，并在转子轴的后端单独装有检测信号用的永磁体和在永磁体外部套装磁体保护套，一方面起到阻隔温度传递的作用，降低定子总成在工作过程中的温升对霍尔元件影响，确保霍尔元件工作灵敏度；另一方面起到了阻隔磁场干扰的作用，降低定子总成的磁场漏磁对霍尔元件的干扰。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的全剖视图；
图3为本发明中转子总成的结构示意图；
图4为本发明中转子总成未安装耐高温轴承、磁钢保护套和永磁体保护套的结构示意图；
图5为本发明中转子轴的结构示意图；
图6为本发明中后端盖、霍尔元件电路板、霍尔元件、永磁体和永磁体保护套的的结构示意图。
图中：1、电机壳；2、定子总成；201、定子铁芯；202、线圈；3、转子总成；301、耐高温轴承；302、转子轴；303、磁钢槽；304、溢胶槽；305、磁钢；306、磁钢保护套；307、永磁体槽；308、永磁体；309、永磁体保护套；4、后端盖；5、霍尔元件电路板；6、霍尔元件；7、轴承压板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：请参阅图1-图6，本发明提供了一种新型石油井下耐高温微型电机结构，包括电机壳1，固定设有电机壳1内壁上的定子总成2，以及转动设于电机壳1内的转子总成3。电机壳1采用316L不锈钢材质，电机壳1的后端丝扣连接有后端盖4。转子总成3包括与后端盖4转动配合的转子轴302，固定嵌设于转子轴302前端侧壁上且呈环形均匀间隔设置的若干个磁钢305，套设于定子总成2内侧且套设于若干个磁钢305外的磁钢保护套306，固定嵌设于转子轴302后端侧壁上的永磁体308，以及套设于永磁体308外的永磁体保护套309。
转子轴302采用2Cr13材质，转子轴302的前端侧壁开设有与磁钢305相适配的磁钢槽303，磁钢305与转子轴302通过胶粘固定，磁钢305为YXG30-H型钐钴磁钢。本实施例通过将磁钢305嵌入磁钢槽303内，并通过磁钢保护套306进行外部保护，避免在转子总成3高速旋转时磁钢305易松动错位，提高转子总成3的总体结构稳定性，降低转子总成3磁场波形畸变，使得转子总成3的电磁性能更稳定。
转子轴302的前端侧壁还开设有与磁钢槽303连通的溢胶槽304，在磁钢槽303内粘贴磁钢305时，多余的涂胶可以溢出到溢胶槽304内，不会影响到磁钢305外表面，提高了粘贴磁钢305工艺的可操作性和生产效率，也减小了生产制造工艺对电机性能的影响。
电机壳1内设有霍尔元件电路板5，霍尔元件电路板5与后端盖4固定连接，霍尔元件电路板5的前端面上固定设有检测永磁体308的霍尔元件6，霍尔元件6设于永磁体保护套309外。本实施例将霍尔元件电路板5固定在后端盖4上，使其与定子总成2之间留有一定空隙，并在转子轴302的后端单独装有检测信号用的永磁体308和在永磁体308外部套装磁体保护套309，一方面起到阻隔温度传递的作用，降低定子总成2在工作过程中的温升对霍尔元件6影响，确保霍尔元件6工作灵敏度；另一方面起到了阻隔磁场干扰的作用，降低定子总成2的磁场漏磁对霍尔元件6的干扰。
在上述实施例的基础之上，本实施例中定子总成2包括固定套设于电机壳1内壁上的定子铁芯201，以及缠绕在定子铁芯201上的线圈202。
在上述实施例的基础之上，本实施例中转子总成3还包括两个耐高温轴承301，耐高温轴承301为耐高温深沟球轴承，其注有耐高温油脂，耐温可达200℃。后端盖4固定连接有轴承压板7。轴承压板7与霍尔元件电路板5通过螺栓连接副固定。两个耐高温轴承301沿转子轴302的轴向呈前后设置，位于前端的耐高温轴承301与电机壳1的前端壳套接，位于后端的耐高温轴承301贯穿后端盖4且与轴承压板7的前端面抵接。
在上述实施例的基础之上，本实施例中磁钢槽303设有两组，两组磁钢槽303沿转子轴302的轴向呈前后设置，且两组磁钢槽303关于转子轴302的轴心呈环形交错设置，溢胶槽304位于两组磁钢槽303相背的一侧。
在上述实施例的基础之上，本实施例中永磁体308设有六个，六个永磁体308于转子轴302的轴心呈环形均匀间隔设置，转子轴302的后端侧壁开设有与永磁体308相适配的永磁体槽307。
在上述实施例的基础之上，本实施例中霍尔元件6设有三个，三个霍尔元件6以转子轴302为轴心呈弧形分布。选择霍尔元件6前，对霍尔元件6进行175℃筛选，保证霍尔元件6在工作时的可靠性。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种新型石油井下耐高温微型电机结构，其特征在于：包括电机壳(1)，固定设有电机壳(1)内壁上的定子总成(2)，以及转动设于电机壳(1)内的转子总成(3)，所述电机壳(1)的后端固定连接有后端盖(4)，所述转子总成(3)包括与后端盖(4)转动配合的转子轴(302)，固定设于转子轴(302)前端侧壁上且呈环形均匀间隔设置的若干个磁钢(305)，套设于定子总成(2)内侧且套设于若干个磁钢(305)外的磁钢保护套(306)，固定设于转子轴(302)后端侧壁上的永磁体(308)，以及套设于永磁体(308)外的永磁体保护套(309)；
所述转子轴(302)的前端侧壁开设有与磁钢(305)相适配的磁钢槽(303)，所述转子轴(302)的前端侧壁还开设有与磁钢槽(303)连通的溢胶槽(304)，所述电机壳(1)内设有霍尔元件电路板(5)，所述霍尔元件电路板(5)与后端盖(4)固定连接，所述霍尔元件电路板(5)的前端面上固定设有检测永磁体(308)的霍尔元件(6)，所述霍尔元件(6)设于永磁体保护套(309)外。
2.根据权利要求1所述的一种新型石油井下耐高温微型电机结构，其特征在于：所述定子总成(2)包括固定套设于电机壳(1)内壁上的定子铁芯(201)，以及缠绕在定子铁芯(201)上的线圈(202)。
3.根据权利要求1所述的一种新型石油井下耐高温微型电机结构，其特征在于：所述转子总成(3)还包括两个耐高温轴承(301)，所述后端盖(4)固定连接有轴承压板(7)；
两个所述耐高温轴承(301)沿转子轴(302)的轴向呈前后设置，位于前端的耐高温轴承(301)与电机壳(1)的前端壳套接，位于后端的耐高温轴承(301)贯穿后端盖(4)且与轴承压板(7)的前端面抵接。
4.根据权利要求1所述的一种新型石油井下耐高温微型电机结构，其特征在于：所述磁钢槽(303)设有两组，两组所述磁钢槽(303)沿转子轴(302)的轴向呈前后设置，且两组所述磁钢槽(303)关于转子轴(302)的轴心呈环形交错设置，所述溢胶槽(304)位于两组所述磁钢槽(303)相背的一侧。
5.根据权利要求1所述的一种新型石油井下耐高温微型电机结构，其特征在于：所述永磁体(308)设有若干个，若干个永磁体(308)于转子轴(302)的轴心呈环形均匀间隔设置，所述转子轴(302)的后端侧壁开设有与永磁体(308)相适配的永磁体槽(307)。
6.根据权利要求1所述的一种新型石油井下耐高温微型电机结构，其特征在于：所述霍尔元件(6)设有三个，三个所述霍尔元件(6)以转子轴(302)为轴心呈弧形分布。
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