SEM (merülhető elektromos motor) - a merülőmotorok ESP hajtásúak , amelyek az elektromos energiát, amelyet egy háromeres tápkábelen keresztül fentről a telepítés felfüggesztési zónájába táplálnak, a szivattyú forgási mechanikai energiájává alakítják.
A SEM az olajkutakból képződő folyadék szivattyúzására használt elektromos búvárszivattyú telepítésének búvár része .
A búvármotor feltalálásának köszönhetően lehetővé vált a merülő elektromos centrifugálszivattyú feltalálása .
Az első búvármotort Jekatyerinoslavban találták fel az első világháború idején, az első SEM-eket fúróhajtásként használták a hadsereg szükségleteihez.
A búvármotor gyártását a Petrográdi Politechnikai Intézetet végzett Armais Arutyunov ötlete szerint végezték.
Az 1917-es októberi forradalom után Arutyunov Ausztriába emigrált, ahol az egyik szivattyútelepen egy orosz szabadalom felhasználásával kezdett dolgozni bányákban és hajókon víztelenítésre, vízelvezető kutakból való víz kiemelésére szolgáló búvárszivattyúk meghajtójaként. . Aztán, miután az Egyesült Államokba költözött, Arutyunov egy kis műhelyt szervezett Kalifornia államban az olajtermeléshez szükséges merülő elektromos szivattyúk gyártására az 1926-ban kiadott szabadalom szerint. 1927-ben a Philips Petroleum olajcég, amely érdekelt a folyadék kútból történő kiemelésének új technológiája iránt, üzemet épített, és létrehozta a REDA Pumps Co-t (az Arutunoff orosz elektromos dinamójának rövidítése) Bartlesville -ben ( Oklahoma ), amelynek vezetése A. S. Arutyunovra bízták. 1928-ban süllyesztették le a kútba az első merülő villanymotort egy búvár-centrifugálszivattyú részeként.
Hazánkban a 30-as évek elején a Gormashinproekt Mélytengeri Elektromos Gépek Irodájában (A. P. Osztrovszkij, N. G. Grigorjan, I. V. Alekszandrov) újrakezdték az elektromos fúrók és búvárszivattyúk elektromos hajtásainak létrehozását. , A. A. Bogdanov és mások) Azonban a Nagy Honvédő Háború 1941-1945. nem tette lehetővé a munka ipari megvalósítását. És csak a Nagy Honvédő Háború befejezése után a mélyrúd nélküli szivattyúk tervezésére, kutatására és kivitelezésére szolgáló speciális tervezőirodában (OKB BN), amelyet kifejezetten 1950-ben hoztak létre, volt lehetőség a kutatási, tervezési és egyéb munkák széles körű kiterjesztésére. olajkitermeléshez, bányászathoz és vidéki vízellátáshoz szükséges merülő centrifugális berendezések fejlesztése, gyártásának megszervezése és megvalósítása. Az OKB BN alapítója Alekszandr Antonovics Bogdanov volt . Armaris Arutyunov nagy segítséget nyújtott a szovjet szakembereknek a BN Tervező Iroda létrehozásában. De a SEM-ek használata ESP-k részeként a Szovjetunió olajiparában a Nagy Honvédő Háború idején kezdődött 1943-ban, amikor 53 REDA-egységet kapott az USA-ból kölcsönbérleti szerződés keretében. Az első hazai merülőmotor az ESP részeként pedig 1951. március 20-án indult a Groznift egyesület Oktyabrneft trösztjének 18/11. számú kútjában. Jelenleg a búvármotorok hazai gyártói a következők: Lysvaneftemash, Novomet-Perm, Almaz-Raduzhny, ALNAS LLC, Benz-Bugulma, Schlumberger Tyumen szivattyúk, REPN. A legnagyobb PED gyártók külföldön: REDA, BAKER HUGHES, WG ESP.
A motor általában háromfázisú , aszinkron két-, négy-, hatpólusú villanymotorok formájában készül , mókuskeretes rotorral, olajjal töltve és tömítetten, folyamatos működésre tervezve váltakozó áramú hálózatról. 50 Hz frekvencia. A kútra betáplált terepi hálózat tápfeszültsége felszíni felszereltségtől függően 380, 6000 és 10000 V lehet. Frekvenciaszabályozó használata esetén a motor 40-60 Hz-es váltakozó áramú frekvencián üzemeltethető. A tengely forgási iránya a fej oldaláról nézve az óramutató járásával megegyező.
Az aszinkron elektromos motor egy rögzített részből áll - az állórészből. Az állórész belső részében van egy forgó rész - a forgórész. Az örvényáram -veszteségek csökkentése érdekében az állórész és a forgórész mágneses áramkörei vékony (0,5 mm) elektromos acéllemezekből készülnek, amelyek lakkal vannak szigetelve egymástól. Az állórész tekercsét az állórész hornyokba kell fektetni (három tekercs 120°-kal eltolva). A forgórész hornyaiban rövidre zárt tekercs van. Ha az állórész tekercsét háromfázisú hálózatra csatlakoztatjuk, forgó állórész mágneses mező keletkezik , amelynek forgási frekvenciája n1. a forgó állórész mező EMF -et indukál a forgórész tekercsében . Az indukált EMF áramot hoz létre a rotor tekercsében. Ezeknek az áramoknak az állórészmezővel való kölcsönhatása nyomatékot hoz létre, és a forgórész az állórészmező forgási irányába n2 frekvenciával forog. A forgórész forgása a tengelyen keresztül továbbítódik az aktuátorra. Az állórész mágneses mezőjének forgásiránya, és így a forgórész forgása az állórész tekercsére táplált feszültség fázisváltozásának sorrendjétől függ. Az aszinkronnak nevezett n2 rotor forgási frekvenciája mindig kisebb, mint az n1 mező forgási frekvenciája, mivel az EMF csak ebben az esetben indukál az aszinkron motor rotortekercsében. Az n1 és n2 elforgatása közötti különbséget csúszásnak nevezzük, és az S=(n1-n2)/n1 * 100% betűvel jelöljük. A csúszás a motor terhelésétől függ. Az indulás pillanatában S=1. A terhelés csökkenésével a csúszás csökken. Amikor n1=n2 S=0 és nem lesz nyomaték. A legtöbb villanymotornál S = legfeljebb 6%. A motor működése során az olajkeringést vagy a rotor felső részébe szerelt speciális járókerék, vagy egy ötödik, radiális furatokkal ellátott járókerék biztosítja. Az olaj a tengely központi csatornája mentén alulról felfelé emelkedik, a tengely radiális nyílásain keresztül bejut a csapágyak kenésére, és a járókerék szétszórja az állórész felső elülső részében. Ezután a forgórész és az állórész közötti rés mentén az alapba esik, és a szűrőn keresztül vissza a tengely központi csatornájába. A járókerék normál működéséhez speciális csavart kell beszerelni a tengely felső végébe, amely blokkolja a tengely belső csatornáját.
Az állórész egy speciális csőből készült ház, amelybe elektromos acéllemezből készült mágneses áramkört préselnek. Az állórész réseiben egy csillaghoz csatlakoztatott háromfázisú tekercs van elhelyezve.
RotorA forgórész egy csomagkészlet, amelyet közbenső csapágyak választanak el, és egymás után helyezik a tengelyre. A rotor tengelye üreges, hogy biztosítsa az olajkeringést. A rotorcsomagok elektromos acélból készülnek, a rotor hornyaiba a végén rézgyűrűkkel hegesztett rézrudak kerülnek.
PED fejA SEM fej a motor felső részében elhelyezett szerelőegység, amelyben egy nyomócsapágy van elhelyezve, amely egy sarok- és egy nyomócsapágyból, a forgórész szélsőséges radiális csapágyaiból, áramvezeték-szerelvényekből és egy dugóból áll, amelyen keresztül olaj folyik. beszereléskor a motorba szivattyúzzák.
Alsó alapA motor alján található, amely tartalmaz egy olajszűrőt, egy visszacsapó szelepet az olajnak a motorba pumpálásához, egy bypass szelepet és mágneseket a kopó termékek felfogására. Az alsó alap egyben csomópont is, amelyhez az ESP kiegészítő felfüggesztett berendezése csatlakozik, ehhez az alap alsó része karima vagy 60 mm átmérőjű belső menettel rendelkezik.
A 100 kW-nál nagyobb teljesítményű SEM-eket két- és háromrészes változatban gyártják. Valójában 2 vagy 3 motorról van szó, amelyeknek a fázisai sorba vannak kötve, amivel kapcsolatban a szakaszok feszültsége összeadódik, és az áramerősség minden szakasznál közös marad. A szerelvény összes része és a hidraulikus védelem egy zárt rendszer, amely olajjal van feltöltve, amely a motorban kering.