SEM (submersible electric motor) - dykmotorer er ESP -drev , der omdanner elektrisk energi, som leveres gennem et tre-leder strømkabel ovenfra til installationsophængszonen, til mekanisk energi af pumpens rotation.
SEM er en del af den nedsænkelige del af installationen af en elektrisk dykpumpe, der bruges til at pumpe formationsvæske fra oliebrønde.
Takket være opfindelsen af den dykmotor, blev opfindelsen af den dyk elektriske centrifugalpumpe mulig .
Den første nedsænkelige elektriske motor blev opfundet i Jekaterinoslav under Første Verdenskrig, de første SEM'er blev brugt som et boredrev til hærens behov.
Produktionen af en nedsænkbar elektrisk motor blev udført i henhold til ideen om en kandidat fra Petrograd Polytechnic Institute Armais Arutyunov
Efter oktoberrevolutionen i 1917 emigrerede Arutyunov til Østrig, hvor han på et af pumpeanlæggene begyndte at arbejde på brugen af et russisk patent som drivkraft for dykpumper til afvanding i miner og på skibe, til løft af vand fra drænbrønde . Og så, efter at have flyttet til USA, organiserede Arutyunov et lille værksted i staten Californien til fremstilling af elektriske dykpumper til olieproduktion i henhold til et patent udstedt til ham i 1926. I 1927 byggede olieselskabet Philips Petroleum, interesseret i en ny teknologi til at løfte væske fra en brønd, et anlæg og skabte REDA Pumps Co (en forkortelse for Russian Electrical Dynamo of Arutunoff) i Bartlesville ( Oklahoma ), hvis ledelse var betroet A. S. Arutyunov. Den første dykelektriske motor som en del af en dyk centrifugalpumpe blev sænket ned i brønden i 1928.
I vores land blev arbejdet med at skabe elektriske dykmotorer til elektriske boremaskiner og nedsænkelige elektriske pumper genoptaget i begyndelsen af 30'erne på Gormashinproekt Bureau of Deep Sea Electric Machines af en gruppe specialister (A.P. Ostrovsky, N.G. Grigoryan, I.V. Alexandrov , A. A. Bogdanov og andre) Men den store patriotiske krig 1941-1945. ikke tillod at bringe arbejdet til industriel implementering. Og først efter afslutningen af den store patriotiske krig, i et særligt designbureau til design, forskning og implementering af dybe stangløse pumper (OKB BN), specielt oprettet i 1950, var det muligt i vid udstrækning at udvide forskning, design og andet arbejde vedr. udvikling, organisering af produktion og implementering af nedsænkelige centrifugalinstallationer til olieudvinding, minedrift og vandforsyning i landdistrikter. Grundlæggeren af OKB BN var Alexander Antonovich Bogdanov . Armaris Arutyunov ydede stor hjælp til sovjetiske specialister i oprettelsen af Design Bureau BN. Men brugen af SEM'er som en del af ESP'er i olieindustrien i USSR begyndte under den store patriotiske krig i 1943, da 53 REDA-enheder blev modtaget fra USA under udlån. Og den første indenlandske dykmotor som en del af ESP blev lanceret den 20. marts 1951 i brønd nr. 18/11 af Oktyabrneft-trusten i Grozneft-foreningen. I øjeblikket er indenlandske producenter af dykmotorer: Lysvaneftemash, Novomet-Perm, Almaz-Raduzhny, ALNAS LLC, Benz-Bugulma, Schlumberger Tyumen pumps, REPN. De største PED-producenter i udlandet er: REDA, BAKER HUGHES, WG ESP.
Motoren er som regel lavet i form af trefasede , asynkrone to, fire, sekspolede elektriske motorer med en egern-burrotor, oliefyldt og forseglet, designet til kontinuerlig drift fra et vekselstrømsnetværk med en frekvens på 50 Hz. Forsyningsspændingen af feltnetværket, der leveres til brønden, kan være 380, 6000 og 10000V, afhængigt af overfladeudstyret. Ved brug af en frekvensregulator kan motoren drives med en vekselstrømsfrekvens på 40 til 60 Hz. Arbejdsretningen for akslens rotation er med uret set fra siden af hovedet.
En asynkron elektrisk motor består af en fast del - statoren. I den indre del af statoren er der en roterende del - rotoren. For at reducere hvirvelstrømstab er stator- og rotormagnetkredsløbet lavet af tynde (0,5 mm) elektriske stålplader, der er isoleret fra hinanden med lak. Statorviklingen lægges i statorslidserne (tre spoler forskudt 120°). Der er en kortsluttet vikling i rotorens riller. Når statorviklingen er forbundet med et trefaset netværk, opstår der et roterende statormagnetfelt , hvis rotationsfrekvens er n1. det roterende statorfelt inducerer EMF i rotorviklingen . Den inducerede EMF skaber strømme i rotorviklingen. Samspillet mellem disse strømme og statorfeltet skaber et drejningsmoment , og rotoren roterer i statorfeltets rotationsretning med en frekvens n2. Rotorens rotation gennem akslen overføres til aktuatoren. Rotationsretningen af statorens magnetfelt, og derfor rotationen af rotoren, afhænger af rækkefølgen af faseskiftningen af den spænding, der leveres til statorviklingen. Rotationsfrekvensen af rotoren n2, kaldet asynkron, er altid mindre end rotationsfrekvensen af feltet n1, da kun i dette tilfælde inducerer EMF i asynkronmotorens rotorvikling. Forskellen mellem rotationerne af n1 og n2 kaldes slip og er angivet med bogstavet S=(n1-n2)/n1 * 100%. Slipningen afhænger af motorbelastningen. I startøjeblikket S=1. Efterhånden som belastningen falder, falder slip. Når n1=n2 S=0 og der ikke er noget moment. For de fleste elektriske motorer er S = op til 6%. Under motordrift tilvejebringes oliecirkulation enten af et specielt pumpehjul installeret i den øvre del af rotoren eller af en femte, som har radiale huller. Olien stiger nedefra og op langs akslens centrale kanal, gennem de radiale huller i akslen kommer den ind for at smøre lejerne og spredes af pumpehjulet i den øverste frontale del af statoren. Derefter, langs mellemrummet mellem rotoren og statoren, falder det ind i basen og gennem filteret tilbage i den centrale kanal af akslen. For normal drift af pumpehjulet er det nødvendigt, at en speciel skrue er installeret i den øvre ende af akslen, der blokerer akslens indre kanal.
Statoren er et hus lavet af et specielt rør, hvori et magnetisk kredsløb lavet af stålplade er presset. En trefaset vikling forbundet med en stjerne lægges i statorslidserne.
RotorRotoren er et sæt pakker adskilt af mellemlejer og sekventielt sat på akslen. Rotorakslen er lavet hul for at sikre oliecirkulation. Rotorpakkerne er lavet af elektrisk stål, kobberstænger svejset i enderne med kobberringe placeres i rotorens riller.
PED hovedSEM-hovedet er en samlingsenhed placeret i den øverste del af motoren, hvori der er placeret et trykleje, bestående af en hæl- og et trykleje, ekstreme radiale lejer af rotoren, strømledningssamlinger og en prop, hvorigennem olie pumpes ind i motoren under installationen.
Nederste baseDen er placeret i bunden af motoren, som indeholder et oliefilter, en kontraventil til at pumpe olie ind i motoren, en bypass-ventil og magneter til at fange slidprodukter. Den nederste base er også en knude, hvortil det ekstra ophængte udstyr til ESP er forbundet; til dette er den nederste del af basen lavet i form af en flange eller har et indvendigt gevind med en diameter på 60 mm.
SEM'er med en effekt på mere end 100 kW produceres i to- og tresektionsversioner. Faktisk er der tale om 2 eller 3 motorer, hvis faser er forbundet i serie, i forbindelse med hvilke sektionernes spænding lægges sammen, og strømmen forbliver fælles for alle sektioner. Alle sektioner i samlingen plus hydraulisk beskyttelse er et forseglet system fyldt med olie, der cirkulerer gennem hele motoren.