井用潛水泵根據其內部結構分為充水式、充油式、屏蔽式和干式。電機內腔充電介質分為水、油和空氣,屏蔽電機定子腔充滿環氧樹脂或塑料填料,電機外部介質為井水。各種結構的潛水泵冷卻方式不同,可分為四種基本類型。
潛水泵的冷卻方式(1)電機內外雙水冷卻方式。
井內充水潛水泵內腔充水、定子鐵芯、定子繞組、轉子鐵芯、轉子繞組(轉子導條、轉子端環)均浸入水中,由機內水直接冷卻。電機定子鐵損耗、定子槽繞組電阻損耗和端繞組部分電阻損耗產生的熱量直接通過定子鐵芯,通過殼體傳遞到流經殼體表面的井水。轉子繞組的電阻損耗和轉子鐵損耗產生的熱量通過氣隙直接傳遞給定子,通過定子傳遞給電機外的井水帶走;另一部分傳遞給轉子腔的水中,這部分熱量與定子端繞組傳遞給內腔充水的另一部分電阻損耗熱量和機械損耗產生的熱量一起,通過內腔充水傳遞給定子鐵芯、殼體和軸承座,zui后也通過電機殼和軸承座的表面傳遞給井水。這種電機內外雙水冷卻方式冷卻效果好,所以井內充水潛水泵定子繞組的溫升一般比較低。
潛水泵的冷卻方式(二)定子外殼水冷,轉子直接水冷方武。
這種冷卻方式主要用于井內屏蔽潛水電機,如QJ深井潛水泵。這種電機的定子是一個獨立的密封腔,密封定子鐵芯和繞組,填充環氧樹脂或塑料填料,轉子腔充滿清水。電機定子鐵損耗和定子繞組電阻損耗產生的熱量直接通過定子鐵芯或腔內填料,通過殼體傳遞到流經殼體表面的井水。轉子繞組的電阻損耗和轉子鐵損耗產生的熱量通過氣隙中的水和屏蔽套直接傳遞給定子,通過定子傳遞給電機外的井水帶。
步行:另一部分傳遞到轉子腔內充滿的水中。這部分熱量與機械損失產生的熱量一起通過內腔充水傳遞到定子鐵芯、外殼和軸承座。zui后,電機外的井水也通過電機外殼和軸承座的表面帶走。
潛泵的冷卻方式(3)機內油冷卻,機外水冷卻。
QY充油潛水泵采用這種冷卻方式。充油電機內臟充滿絕緣潤滑油,其定子鐵芯、定子繞組、轉子鐵芯、轉子繞組(轉子導條、轉子端環)均浸入油中。電機定子鐵損耗、定子槽繞組電阻損耗和端繞組部分電阻損耗產生的熱量通過定子鐵芯直接傳遞到流經殼體表面的井水中。轉子繞組的電阻損耗和轉子鐵損耗產生的熱量通過氣隙中的油直接傳遞給定子和殼體。
電機外的井水被帶走;另一部分傳遞給轉子腔內充滿的泊液,這部分熱量與定子端繞組傳遞給內腔油的另一部分電阻損耗熱量和機械損耗產生的熱量一起,通過腔內充滿的油傳遞給定子鐵芯、殼體和軸承座,zui后也通過電機殼體和軸承座的表面傳遞給電機外的井水。
潛泵的冷卻方式(4)機內空氣冷卻,機外水冷卻。
這種冷卻方式主要是井用干式潛水泵。干式電機內腔充滿空氣,其定子繞組端部和轉子散熱主要依靠機內空氣。電機定子鐵損耗,定子槽繞組通過殼體表面的井水帶走。轉子繞組的電阻損耗和轉子鐵損耗產生的熱量直接通過氣隙傳遞給定子鐵芯,通過殼體傳遞給電機外的井水帶走;另一部分傳遞到機器內的空氣中。這部分熱量與定子端繞組傳遞給空氣的另一部分電阻損耗熱量和機械損耗產生的熱量一起,通過機器內的流動空氣傳遞給定子鐵芯、殼體和軸承座。zui后,也通過電機殼體和軸承座的表面傳遞給電機外的井水。由于空氣導熱性差,熱容量小,井用潛水電機定子繞組和轉子繞組冷卻條件差,溫升相對較高。