Устройство для защиты погружного электродвигателя от анормальных режимов Советский патент 1990 года по МПК H02K5/12 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для защиты от анормальных режимов погружных электродвигателей, работаю щих в качестве привода насосов для добычи жидкости (нефти и воды) из скважин.

Цель изобретения - повышение надежности и упрощение эксплуатации.

На фиг. 1 представлено устройство продольное сечение; на фиг 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 место установки свечи-изолятора и токо- ведущих стержней в герметичной каме- ре с электронной аппаратурой,- на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3.

Устройство 1 (фиг. 1) для защиты погружного электродвигателя 2 от анормальных режимов размещается в скважине 3 с пластовой жидкостью 4 и содержит, например, датчик 5 защиты электродвигателя 2 по температуре установленный в полости 6 электродвигателя, датчик 7 защиты по давле- нию, установленный в заземленном корпусе 8, образующем маслозаполнен- ную камеру 9 где находится таюке установленная с зазором по отношению к корпусу 8 герметичная камера 10, в которой размещена электронная аппаратура.

Измерительная цепь устройства 1 для защиты электродвигателя 2 включена между нулевой точкой 11 обмотки 12 электродвигателя и корпусом 8 или пластовой жидкостью 4.

Корпус 8 соединен в нижней части с защитным стаканом 13 имеющим прорези 14 для поступления пластовой жидкости 4. Специальный корпус 15 присоединяемый к корпусу 16 электродвигателя 2, имеет в дне продольные отверстия 17 для выводной свечи 18, связанной со свечей-изолятором 19, установленной во фланце 20. Фланец 20 неподвижно соединен с корпусом 8, например, при помощи резьбы 21 и с корпусом 15, например, при помощи шпилечного соединения 22.

Свеча-изолятор 19 и токоведущие стержни 23 и 24 от датчиков защиты (датчик защиты, соединенный со стержнем 24, например, влажности не показан) электродвигателя 2 неподвижно установлены в отверстиях 25-27 (фиг. 2) фланца 20 и отверстиях 17 и 28 (третье отверстие не представлено) корпуса 15 (фиг. 1) соединенного

Q

$

0 5

0 5

0

5

0

5

с корпусом 16 электродвигателя 2, например, при помощи резьбы 29. Отверстия 25 - 27 во фланце 20 расположены по окружности 30 (фиго 2) торца 31 фланца 20. Аналогично отверстия располагаются на торце 32 корпуса 15 (фиг. 1).

Свеча-изолятор 19 изолирована от фланца 20 изолятором 33, токоведущие стерх(ни 23 и 24 изолированы от фланца 20 изоляторами 34 и 35 соответственно, а от корпуса 15 - при помощи зазора 36 между корпусом 15 и стержнем 23. В зазоре 36 как и в камере 8 находится диэлектрическая жидкость.

Свеча-изолятор 19 и стержни 23 и 24 имеют изгиб 37, размещенный между герметичной камерой 10 и фланцем 20 корпуса устройства, определяющий их перемещение в радиальном направлении. Величина радиального перемещения L (фиг. 3 и 4) равна четвертой части разницы диаметров D и D окружностей 38 и 39 соответственно (фиг. 4). Диаметр D, является диаметром окружности 38, на которой располагаются свеча-изолятор 19 и стержни

23и 24, соответствующей наибольшему диаметру корпуса 16 электродвигателя 2, а диаметр D является диаметром окружности 39, соответствующей наименьшему диаметру корпуса 16 электродвигателя 2. Диаметр D окружности 40 является средним диаметром между D, и D2, на котором установлены свеча-изолятор 19 и стержни 23 и 24 с возможностью вращения их вокруг собственных продольных осей 41 -43, что обеспечивает возможность применения одной герметичной камеры 10

на все диаметры электродвигателей 2. Радиальное направление перемещения свечи-изолятора 19 и датчиков 23 и

24указано стрелкой. Свеча-изолятор 19 изолирована от

герметичной камеры 10 изолятором 44 (фиг, 3) и уплотнена, например, резиновыми кольцами 45 и 46. Токоведущие стержни 23 и 24 уплотнены в герметичной камере 10 также при помощи резиновых колец.

Элемент 47 заземления (фиг. 1) представляет собой токоведущий стер- жень 8, расположенный по центральной оси 49 устройства 1, один конец которого укреплен, например, при помощи сварки 50 в герметичной камере,

а второй конец 51 стержня А8 заканчивается в полости защитного стакана 13. Стержень k& электрически связан с электронной аппаратурой, изолирован относительно корпуса 8 изоляционной втулкой 52, уплотненной резиновыми кольцами 53 в отверстии 5 на дне корпуса 8. Стержень 48 относительно втулки 52 может быть уплотнен кольцом 55. Втулка 52 ограничивается от перемещения вдоль центральной оси 9 крышкой 56. Во втулке 52 расположе подвижный контакт 57 в виде поршня, уплотненный, например, резиновым кольцом 58 и соединенный с корпусом 8 гибким изолированным токоведущим проводом 59.

Сборка устройства 1 и присоединение его к электродвигателю 2 проводится следующим образом.

Перемещением в осевом направлении герметичной камеры 10 устанавливаются свеча-изолятор 19 и стержни 23 и 2k в отверстия изоляторов 33 - 35, а изоляторы в отверстия 25 - 27 соответственно фланца 20 и неподвижно крепятся друг относительно друга, например, при помощи гаек.

На стержень 8 устанавливают уп- лотнительное кольцо1 55. Соединяют корпус 8 с фланцем 20, при помощи резьбы 21, при этом стержень А8 размещается в отверстии 5 корпуса 8. Н втулку 52 устанавливают уплотнитель- ное кольцо 53 и подают ее в отверстие 5 корпуса 8. Затем устанавливается крышка 56.

Подвижный контакт 57 с резиновым кольцом 58 вставляют в отверстие втулки 52 и соединяют защитный стакан 13 с корпусом 8, Корпус 15 соединяется с корпусом 16 при помощи резьбы 29, при этом в отверстие устанавливается свеча 18.

Совмещая шпилечное соединение 22, производят соединение контактов выво76992

10

15

20

25

30

35

40

45

6

ней свечи 18 и срсч -изопптора 19. а стержень 23 располагается в отверстии 28. После заполнения двигателя маслом и проведения испытаний устройство готово к работе.

Использование устройства 1 с электродвигателем 2 позволяет осуществить проведение испытаний и исследований электродригателя 2, укомплектованного устройством 1, при подготовке к работе в условиях производственного помещения, что улучшает условия труда, повышает надежность. Кроме того, автоматическое включение заземления в процессе погружения электродвигателя обеспечивает удобство при эчсплу таш м, з пови ч- ет надежность.

Оормула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ Зацм7Ы ПОГрУЖНО О

электродаи ателя от -ч-юрмгньнчч режимов, содерка iee герме гил, i forcpy с электронной аппаратурой, размещенную в заземпе нпм , имеюц м днище, соединенном в веохнзн части фланцем с корпусом опсктродвнгатс ля, а в нижней части с защитном стаканом, имеющим отвепстия для поступления пластовой жидкости, датчики и свечу-изолятор, проходящие через фланец, отличающееся тем, что, с целью повышения наденнос- ти и упрощения эксплуатации, оно снабжено двумя контактами, поршнем и электроизоляционной втулкой, установленной в днище корпуса по его оси, при этом один контакт закреплен нз втулке и электрически соединен с герметичной камерой, второй контакт установлен на поршне, размещенном внутри втулки с возможностью осевого перемещения, и электрически соединен с зазамеленным корпусом, а герметичная камера электрически изолирована от заземленного корпусе.

3J

Фиг. 2

Фиг.З

Изобретение относится к электромашиностроению, а именно к защите погружных электродвигателей. Цель - повышение надежности и упрощение эксплуатации. Устройство содержит герметичную камеру 10 с электронной аппаратурой, размещенную в заземленном корпусе 8 и электрически изолированную от него. В днище корпуса соосно с ним установлена изоляционная втулка 52 с поршнем 57, на втулке и поршне установлены контакты, электрически соединенные с герметичной камерой и заземленным корпусом. При погружении электродвигателя в скважину поршень под действием пластовой жидкости замыкает контакты и устройство становится работоспособным. Когда устройство не находится в скважине, можно проводить его электрические испытания, не повреждая электронной аппаратуры. 4 ил.

ШигА