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由于采用泥浆动力作为可控偏心器的动力源存在一定的条件限制,西安石油大学井下测控实验室致力于寻找新的导向动力源即电机泵动力的研究,其原理是利用电机泵产生推动翼肋伸缩的动力。当采用电机泵动力时,电机泵的能量来源于井下涡轮发电机。由于可控偏心器的机械结构决定了电机泵要安装在不旋转套上,而发电机要安装在旋转的主轴上,这样就涉及到旋转和不旋转之间的能量传输问题。本论文将电磁耦合技术引入到可控偏心器,解决了电机泵动力的能量传输问题。
电磁耦合能量传输技术是电子电力技术和新型磁性材料技术相结合的一门新兴的学科领域。虽然目前在国外已经有大量的研究报告和商业化的应用,但是在国内还处于初级研究阶段,没有商业化的应用。本论文在国内外现有研究成果调研的基础上,对电磁耦合能量传输系统的关键部件进行了研究,包括对初次级的阻抗进行了理论推导,对非接触变压器进行了有限元分析,和高频逆变电路和非接触电磁耦合变压器的设计等。
通过本课题的研究,初步设计了可应用于可控偏心器中的电磁耦合能量传输系统,对电机泵动力可控偏心器的研制具有一定的参考价值。