井下外磁转子式涡轮发电机设计与试验研究

摘要：

为了满足自动垂直钻井系统涡轮发电机寿命及功率需求,采用理论计算方法和仿真分析方法确定井下外磁转子式涡轮发电机电气参数,建立仿真分析模型,进行电磁场、场路耦合以及温度场分析,对发电机电磁特性、损耗以及温度变化进行数值模拟.理论计算和数值模拟结果表明,发电机输出功率达到设计额定功率800 W,在额定转速下的最大功率输出时定子稳态温升23℃.利用现场试验对理论计算与仿真数据以及发电机寿命进行验证,试验结果为额定转速下最大输出功率1 000 W,稳态定子温升20.5℃,仿真与试验数据基本吻合,发电机运行320 h后仍能正常工作.研究表明,井下外磁转子式涡轮发电机功率输出性能达到设计目标,可以为井下各类仪器设备用电源提供技术保障.

关键词：自动垂直钻井系统、井下涡轮发电机、电磁场、温度场

所属期刊栏目：43

分类号：TE924(石油机械设备与自动化)

资助基金：国家高技术研究发展计划“863”计划项目“自动垂直钻井系统工程样机研制”2009AA093501部分研究内容

在线出版日期：2016-04-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：114-119