Лінійний асинхронний двигун-насос

Заявляється винахід, який відноситься до електротехніки, зокрема до асинхронних двигунів Із зворотньопоступальним рухом, і призначений для використання в зануреному стані для видобутк у рідини Із свердловин. Відомий лінійний електродвигун для перекачування рідини, який складається з циліндричного статора з обмоткою, електромагніта і рухомого стержня з якорем електромагніта, розміщених в циліндрі з робочим середовищем. Електромагніт співосно з'єднаний Із статором, а якір електромагніта виконує роль поршня (авт. св. № 920976, кл. Η 02 К 41/025, 1982). Недоліком даного електродвигуна є те, що він не може використовуватися для видобутку рідини Із свердловин, через складність І специфічність конструкції, а також через відсутність можливості регулювання швидкості рухомого елемента, котра підтримується робочим середовищем. Найбільш близьким за технічною суттю до пристрою, який заявляється, є асинхронний електродвигун Із зворотньо-поступальним рухом, виконаний у вигляді циліндра, в якому розміщені статор з багатофазною обмоткою І рухомий якір-плунжер та відокремлений від магнітопроводу магнітним екраном пристрій для контролю кінцевих положень (авт. св. СССР № 847458, кл. Η 02 К 41/025, 1981). Даний електродвигун призначений для приводу глибинних насосів поршневого типу. В основу винаходу поставлена задача створення комплексного лінійного асинхронного двигун-насоса для видобутку рідини із свердловин шляхом конструктивних змін статора І рухомого елемента - якір-плунжера, а також взаємодії робочої рідини з якір-плунжером, надаючи останньому можливість безпосередньо здійснювати перекачку робочої рідини, забезпечити технічний результат, який обумовлений спрощенням конструкції, в цілому, тобто забезпечити видобуток рідини Із свердловин автономно самим двигун-насосом без глибинних поршневих насосів. Поставлена задача в запропонованому винаході вирішується тим, що багатофазна обмотка укладена в пазах на зовнішній стороні статора, на внутрішній стороні його вмонтовані направляючі, і кільцевий простір між якір-плунжером та внутрішньою поверхнею статора заповнений магнітною рідиною. Суттєвими ознаками винаходу є: багатофазна обмотка укладена в пазах, які виконані на зовнішній стороні статора; на внутрішній стороні статора вмонтовані направляючі; кільцевий простір між якір-плунжером і внутрішньою поверхнею статора заповнений магнітною рідиною. Наявність сукупності суттєви х ознак, якими володіє пристрій забезпечує досягнення технічного результату внаслідок того, що пристрій є комплексним, тобто автономно без глибинних поршневих насосів здійснює відбір робочої рідини із свердловин як за рахунок зворотньо-поступального руху якір-плунжера в циліндрі, так І за рахунок збільшення тягового зусилля та можливості регулювання швидкості переміщення якір-плунжера. При під'єднанні обмоток статора до трифазної мережі живлення в них створюється біжуче електромагнітне поле, яке, взаємодіючи Із струмами якір-плунжера, створює тягове зусилля, що призводить до поступального руху якір-плунжера. Збільшення тягового зусилля обумовлене тим, що багатофазна обмотка укладена в пазах на зовнішній стороні статора, а також І за рахунок того, що кільцевий простір між якір-плунжером 1 внутрішньою поверхнею статора заповнений магнітною рідиною. Разом з тим, за рахунок того, що на вн утрішній стороні статора вмонтовані направляючі, усунено заклинювання рухомого якір-плунжера та забезпечена жорсткість конструкції пристрою в процесі роботи. Внаслідок наявності суттєви х ознак І такого причинно-наслідкового зв'язку, використання запропонованого асинхронного двигун-насоса забезпечує видобуток рідини Із свердловин спрощеним пристроєм, чим забезпечується виконання поставленої задачі - створення комплексного автономного асинхронного двигуннасоса для видобутку рідини із свердловин. На кресленні схематично зображено лінійний асинхронний двигун-насос. Лінійний асинхронний двигун-насос виконаний у вигляді циліндричного корпуса 1 з впускним клапаном 2. В корпусі 1 закріплений статор 3 з багатофазною обмоткою 4. Всередині статора 3 розміщений якір-плунжер 5 з випускним клапаном 6. Кільцевий простір 7 між якір-плунжером 5 та внутрішньою поверхнею статора 3 заповнений магнітною рідиною і на внутрішній стороні статора вмонтовані направляючі 8. Для керування двигун-насосом, тобто для зміни напряму руху якір-плунжера 3, використовуються котушки 9 і геркони 10 датчики кінцевих положень якір-плунжера. Котушки 9 розташовані на верхній та нижній частинах статора З і відокремлені від нього магнітними екранами 11. Лінійний асинхронний двигун-насос працює таким чином. Попередньо проводять спуск двигун-насоса з трижильним кабелем в свердловину, наприклад, за допомогою насосно-компресорних труб, на визначену глибину. При цьому, враховуючи дебіт свердловини, задається певна швидкість якір-плунжера 5 в циліндрі корпусу 1. Згодом спущений на забій свердловини двигун-насос приводиться в роботу. Для цього здійснюють пуск двигун-насоса, наприклад, через встановлений на пульті керування вимикач, з'єднаний з трифазною мережею живлення (на фіг. не показано). При ввімкненні вимикача напруга подається на багатофазну обмотку 4, В результаті проходження струмів в багатофазних обмотках навколо них створюється біжуче електромагнітне поле, яке індикує стр уми в якір-плунжері 5. Взаємодія біжучого електромагнітного поля Із струмами якірплунжера 5 призводить до переміщення якір-плунжера 5 вверх. При русі якір-плунжера 5 вверх спрацьовує випускний клапан 6, закривши отвір для перетоку робочої рідини в якір-плунжер 5 і робоча рідина, яка знаходиться в циліндричному корпусі 1 двигун-насоса виштовхується по насосно-компресорних тр убах до гирла свердловини. Одночасно із закриттям випускного клапана 6 спрацьовує впускний клапан 2 і робоча рідина заповнює нижню частину циліндричного корпуса 1 до тих пір, поки якір-плунжер 5 рухається вверх. При досягненні якір-плунжером 5 кінцевого верхнього положення спрацьовує нижня котушка 9 І геркон 10, подаючи команду на зміну напряму руху якір-плунжера 5. При русі якір-плунжера 5 вниз впускний клапан 2 закритий, а випускний клапан 6 відкритий і робоча рідина переміщається з нижньої частини циліндричного корпусу 1 у вер хню його частину. При досягненні якірплунжером 5 нижнього кінцевого положення спрацьовує вер хня котушка 9 І геркон 10, подаючи команду на зміну напряму руху якір-плунжера 5. Наступні цикли аналогічні до вище описаних.