电动机组件转让专利

申请号 : CN200980131693.5

文献号 : CN102160258B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : M·J·丹尼

申请人 : 英国石油勘探运作有限公司

摘要 :

一种包括电动机单元的电动机组件,电动机单元具有第一端和第二端并且在电动机单元的第一端邻近处能耦接到外部电气设备,电动机单元包括在第一端和第二端之间延伸的至少一个电动机绕组和从第二端延伸到第一端的电回流路径,电回流路径在第一端处与用于将外加次级电力供给到外部电气设备的电气连接器电接触,其中,电动机单元的第一端设置有用于将电源耦接到电动机绕组的装置,并且电动机单元的第二端设置有将电动机绕组电耦接到电回流路径的装置。还提供一种电动机,其包括电动机绕组和电回流路径,电动机绕组具有第一端和第二端以及在第一和第二端之间不完整数量的绕组线匝,电回流路径用于使电流通过电动机,电动机绕组和电回流路径是不连续的。

权利要求 :

1.一种包括电动机单元的电动机组件,所述电动机单元具有第一端和第二端并且在所述电动机单元的第一端邻近处能耦接到外部电气设备,所述电动机单元包括在所述第一端和第二端之间延伸的至少一个电动机绕组和从所述第二端延伸到所述第一端的电回流路径,所述电回流路径在所述第一端处与用于将外加次级电力供给到所述外部电气设备的电气连接器电接触,其中,所述电动机单元的第一端设置有用于将电源耦接到所述电动机绕组的装置,并且所述电动机单元的第二端设置有将所述电动机绕组电耦接到所述电回流路径的装置。

2.根据权利要求1所述的组件,其中,提供三个电动机绕组,所述三个电动机绕组各自从所述电动机单元的第一端延伸到第二端。

3.根据权利要求2所述的组件,其中,所述电动机单元包括用于所述电动机绕组中的每一个的电回流路径,各电动机绕组通过将所述电动机绕组耦接到所述电回流路径的装置电耦接到所述电回流路径中的相应一个。

4.根据权利要求3所述的组件,其中,各个所述电回流路径在所述电动机单元的第一端处与用于将电力供给到所述外部电气设备的独立电气连接器电接触。

5.根据权利要求4所述的组件,进一步包括可分离地耦接到所述电动机单元的第一端的耦接单元,所述耦接单元连接到在所述电动机单元的第一端处的所述电气连接器,用以合并所述电回流路径中的电流,所述耦接单元进一步包括用于电耦接到所述外部电气设备以给所述外部电气设备提供电力的装置。

6.根据权利要求1所述的组件,其中,所述电动机单元包括至少一个单相电动机。

7.根据前述权利要求中任一项所述的组件,其中,所述用于将所述电动机绕组耦接到所述电回流路径的装置可分离地耦接在所述电动机单元的第二端处,使得所述电动机绕组和所述电回流路径是不连续的。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的组件,其中,所述每个电动机绕组包括以串联连接方式电耦接的多个子绕组,并且所述每个电回流路径包括对应数量的以串联连接方式电耦接的子部分,串联连接中的各子绕组及其相应的电回流路径子部分形成电动机的部分。

9.根据权利要求1-6中任一项所述的组件,其中,所述电动机绕组包括不完整数量的绕组线匝。

10.根据权利要求9所述的组件,其中,所述电动机绕组包括n+1/2圈绕组线匝,其中n是整数。

11.根据权利要求1-6中任一项所述的组件,其中,所述电回流路径包括与所述电动机绕组的绕组配置相一致并形成其半圈线匝的部分。

12.一种电动机,包括电动机绕组和电回流路径,所述电动机绕组具有第一端和第二端以及在所述第一和第二端之间的不完整数量的绕组线匝,所述电回流路径用于使电流通过所述电动机,所述电动机绕组和所述电回流路径是不连续的。

13.根据权利要求12所述的电动机,包括三个电动机绕组。

14.根据权利要求13所述的电动机,包括三个电回流路径。

说明书 :

电动机组件

技术领域

[0001] 本发明涉及电动机组件的绕组配置,特别地涉及用于配置进地下井并且使用电动机的电力电缆来给位于井内的独立电气设备供应电力的潜水电动机的电动机组件的绕组配置。本发明还涉及一种可以用于形成较大电动机组件的部分的电动机。

背景技术

[0002] 电动机被广泛用于多种产业中。在石油产业中,电动机有时与电动潜水泵(ESP)一起使用,以从井孔处人工提升流体;在没有辅助设备情况下井孔压力不足以将流体从井孔处提升到地表(surface)。在没有这类辅助设备的情况下,井的生产率将下降,并且最终井将废弃。
[0003] 现有ESP传统上以位于接合的油管柱(tubing string)上的方式在井内运行,且用来为泵提供动力的电动机附接在泵下方。电力电缆用夹具固定到油管柱,以将电力供给到电动机。所用的电动机通常是3相感应电动机,三相绕组在电动机底部处的“星点(star point)”处电连接在一起。三相可以在星点处连接在一起,因为它们在该点处平衡。
[0004] 已知将两个或更多个小型电动机串联连接在一起以产生更长、功率更高的电动机。为便于此,星点可以形成为连接到最低电动机的绕组的独立部件。
[0005] 通常,电动机的各相绕组由许多“线匝”组成,单个“线匝”是从绕组一端开始、绕过末端线匝、并返回到同一点的环线或线圈。可以看到,对于对称电动机绕组而言,3相绕组连接在一起,以在电动机的与电力电缆连接相同的端部处形成星点。
[0006] 在用于为ESP提供动力的电动机中,电力电缆在端套处连接到电动机顶部处的绕组,但为了能够实现电动机串联连接,绕组的最后线匝必需不是整匝,而是半匝。换句话说,绕组在电动机的顶部处开始并在电动机的底部处结束。因此,可以在除了最高电动机(其中顶部是端套或电缆连接装置)外的所有电动机的各端部处提供插头-插槽配置,从而容许许多小型电动机串联连接,产生大型电动机。因为在各电动机中存在3个不连续绕组,一个绕组对应一个相,所以在各插头-插槽连接装置处存在三个引脚。
[0007] 插入最低电动机的插槽内的铜环将所有三个绕组电连接在一起,形成星点。
[0008] 在图1中示出包括两个耦接在一起的电动机1、2的传统电动机组件的一个示例。在该图示中,可以看到,相绕组各自包括2.5圈线匝。在实践中,可使用多得多的线匝。第一电动机1的各相绕组3耦接到第二电动机2的相绕组4,以便相绕组3、4串联连接。第二电动机绕组的端部在电动机组件的底部处连接为星点5。电力电缆通过端套(pot head)(未示出)连接到第一电动机的绕组。
[0009] 当使用未接地的三相AC(交流电流)感应或永磁电动机时,可以在不影响电动机或地表电气系统操作的情况下,将次级电压叠加到三相AC电源上。次级电压对电动机电路实际上影响不明显的。
[0010] 因此,可以将电驱动的压力计直接连接到位于电动机基部处的铜环(或星点)。在地表处,在变压器的星点处施加叠加的次级电压,或者如果没有变压器或连接了其次级三角(secondary delta),则为了叠加次级电压的目的,特别增加星点连接装置。合适的滤波器和保险丝结合进这些地表连接装置,以防止星点(例如在三相之一上出现故障的情况下)变得不平衡。
[0011] 这种配置因此可以用来将外加次级电力供给到压力计。电力可以从地表输送到压力计,电气信号可以通过电动机电力电缆由压力计传送到地表,而不会影响电动机操作或者相反地电动机电力也不影响压力计信号。这样的配置公知为幻象电路(phantom circuit),并且为熟悉ESP和固定式压力计(permanent gauge)的技术人员所公知。
[0012] 在图2中示出传统ESP和压力计配置。接合油管40支撑该配置。该配置包括连接到接合油管的泵41、连接在该泵下方的电动机42、和连接在该电动机下方的压力计43。电力电缆44从外部耦接到电动机。
[0013] 利用电动机的电力电缆来将信息发送到地表并将电力供给到压力计系统的固定式井下压力计系统公知为“电力通讯(comms on power)”式压力计系统,并为本领域所公知。
[0014] 近来,人们感兴趣的是,使用机电电缆或连续油管(coiled tubing)而不是将泵支撑在接合油管上,来将泵和电动机组件配置进井内。在此类配置中,希望将电力电缆直接连接到电动机的顶部,泵反而在电动机下方。这是传统配置的倒置,并引起如下问题,即除非提供将机械动力从电动机传输到泵的某种装置,否则“电力通讯”式压力计不能连接到位于电动机基部处的星点处的电动机绕组。因为压力计将必定定位在电动机和泵之间,所以转轴将必需穿过压力计组件,以容许扭矩从电动机传递到泵。然而,当前不存在此类配置。
[0015] 此外,如上所述,传统电动机设置有n+1/2圈线匝的绕组,以容许多个电动机串联连接。这种配置需要星点和压力计定位在电动机的底部处。具有整数绕组线匝的单独电动机是已知的,并且用于仅需要一个电动机之处。单个电动机中的绕组通常聚集在一起,并在电动机的与电缆连接相同的端部处减短,但这种配置妨碍一个或多个电动机串联连接以产生较大电动机。这种串联连接的结构是非常期望具有的,因为它容许通过将相对较少类型的较小电动机连接在一起而产生各种电动机组件,从而减少了为满足各种电动机尺寸而所需的物品总量。
[0016] 因此,需要一种具有消除上述缺点的构造的电动机。

发明内容

[0017] 根据本发明的第一方面,电动机组件包括电动机单元,电动机单元具有第一端和第二端并在电动机单元的第一端邻近处能耦接到外部电气设备,电动机单元包括在第一端和第二端之间延伸的至少一个电动机绕组和从第二端延伸到第一端的电回流路径,电回流路径在第一端处与用于将外加次级电力供给到外部电气设备的电气连接器电接触,其中电动机单元的第一端设置有用于将电源耦接到电动机绕组的装置,并且电动机单元的第二端设置有将电动机绕组电耦接到电回流路径的装置。
[0018] 本发明容许诸如压力计的“电力通讯”式电气设备与电缆配置式电动机或配置在连续油管端部上并由延伸穿过该连续油管的电力电缆提供电力的电动机一起使用。这是因为压力计可以定位在电动机上,容许电动机邻近泵并在泵上方耦接。
[0019] 根据本发明的配置还有利地容许若干电动机串联连接在一起,如在下文更详细讨论的。外加次级电力是叠加到用于为电动机提供电力的主供电源上的次级电压。
[0020] 电动机单元可包括各自从电动机单元的第一端延伸到第二端的三个电动机绕组。以此方式,电动机单元可包括三相电动机。用于将绕组耦接到三相电源的装置可以设置在电动机单元的第一端处。
[0021] 替代地,电动机单元可包括至少一个单相电动机。在这种情况下,在电动机单元的第一端和第二端之间延伸的电动机绕组是单相电动机绕组的第一半部,电动机单元进一步包括单相电动机绕组的第二半部。单相电动机绕组的第二半部具有与第一半部相同数量的绕组线匝。包括单相电动机的实施方式将在下文进行更详细描述。
[0022] 通常,电动机绕组可以包括不完整数量的绕组,例如,n+1/2圈线匝(其中n为整数)。整圈线匝当理解为绕电动机定子的完整一圈,而半圈线匝当理解为只有半圈。电回流路径可以包括导体,例如电线。
[0023] 优选地,电动机单元包括用于多个电动机绕组中每一个的电回流路径。在这种情况下,电动机单元可包括分别将各绕组耦接到对应电回流路径的装置。为各电动机绕组装置提供独立电回流路径意味着,各电回流路径具有与相应电动机绕组的绕组配置相一致并形成其半圈线匝的部分。换句话说,电回流路径具有有效地使绕组的最后半圈线匝完整的长度,不过最后线匝的两半不是连续的。由于绕组和回流路径的结合有效地产生完整数量的线匝,因此与使用不完整整数线匝的传统潜水电动机组件相比,该电动机具有改善的电通量和磁通量平衡。因此,本发明的电动机组件比一些传统潜水电动机高效。
[0024] 在一个实施方式中,电回流路径中的每一个在电动机单元的第一端处与用于将电力供给到外部电气设备的电气连接器电接触。电气连接器可简单地包括形成电回流路径的导体的端部,所述端部连接在一起或连接到诸如铜环的导体,例如以形成星点。
[0025] 替代地,若干电气连接器可设置在电动机单元的第一端处,电回流路径中的每一个与电气连接器之一电接触。在这种情况下,电动机组件可进一步包括可分离地耦接到电动机单元第一端的耦接单元,例如短路环(shorting ring)。耦接单元容许“电力通讯”式设备耦接至耦接单元,以使叠加电流流出以用于给“电力通讯”式设备提供电力。耦接单元可以包括电连接到电动机单元第一端处的电气连接器的电气连接器,耦接单元的电气连接器各自还与耦接单元内的电导体电接触,电导体例如为铜元件,譬如铜环。耦接单元优选地包括用于将耦接单元的电导体耦接到外部电气设备的装置。
[0026] 不为电动机绕组的每一个提供电回流路径,而是可提供单个电回流路径。将电动机绕组耦接到电回流路径的装置可以适配成将各电动机绕组电耦接到回流路径。例如,该装置可包括星点。因此,在提供一个或多个三相电动机的情况下,三相在耦接电回流路径的点处平衡,因此电回流路径与电动机的绕组配置不一致,并对电动机的操作没有贡献。
[0027] 尽管用于将电动机绕组耦接到电回流路径的装置可以与电动机单元成为一体,但是该装置优选可分离地耦接在电动机单元的第二端处。换句话说,电动机绕组和电回流路径是不连续的。以此方式,在电动机单元包括以串联连接方式耦接在一起的两个或更多个独立电动机的情况下,如下所述,各电动机可以相同。不需要串联连接中的最后电动机具有与串联连接中的其它电动机不同的设计,即,不需要最后电动机包括用于将电动机绕组耦接到电回流路径的装置。这提供了用于构建电动机组件的灵活性,并减少了必须保存在库存中不同组合零件的数量。
[0028] 另外,因为用于将电动机绕组耦接到电回流路径的装置是可分离的,所以本发明还具有的优点是其能反向兼容现有的接合油管配置系统。如果标准星接合点连接在电动机单元的底端处,而不是连接在根据本发明的用于将电动机绕组耦接到电回流路径的装置的底端处,则诸如压力计的“电力通讯”设备可以按传统方式连接在电动机组件之下。那么就不使用电回流路径。因此,本发明的益处是可以在电动机和泵组件配置在机电电缆上的情形下使用本发明,同时本发明可容易地扩展到在包括接合管配置的传统情形下使用。
[0029] 有利地,电动机绕组包括以串联连接方式电耦接的两个或更多个子绕组。在这种情况下,电回流路径可以包括以串联连接方式电耦接的多个子部分,每个子绕组有一个子部分。串联连接中的各子绕组及电回流路径的其相应子部分可以形成电动机的部分。因此,电动机单元可以包括多个电动机,上述多个电动机能耦接以便电耦接相邻子绕组和子部分的端部。因此,本发明的该实施方式提供了一种电动机组件,其不仅可以通过机电电缆或连续油管配置、可以容许外部“电力通讯”式设备连接,还可以容许若干电动机的串联组合以形成一个较大的电动机。
[0030] 电动机可以是相同的,各自包括子绕组或若干子绕组以及电回流路径的一个或多个子部分。位于电动机上的电气连接器容许子绕组和电回流路径子部分以串联连接方式电连接到相邻电动机的子绕组和电回流路径子部分。
[0031] 电动机单元可包括一个或多个感应电动机、或一个或多个永磁电动机。在任一种情况下,定子绕组可以是相同的。
[0032] 根据本发明第二方面,电动机包括电动机绕组和电回流路径,电动机绕组具有第一端和第二端以及在第一端和第二端之间的不完整数量的绕组线匝,电回流路径用于使电流通过电动机,电动机绕组和电回流路径是不连续的。该电动机可具有上面结合本发明第一方面所述的各电动机特征中的任一个(第二方面的电动机绕组对应第一方面的子绕组)。
[0033] 另外,电动机组件可包括电动机单元,电动机单元具有根据本发明第二方面的电动机或以串联连接方式耦接的多个此类电动机,电动机单元具有第一端和第二端,该单元进一步包括用于将电动机的电动机绕组在单元第二端处电连接到相应电动机的电回流路径的装置,所述装置可分离地耦接到电动机单元。电动机组件可具有本发明第一方面的电动机组件特征中的任一个。

附图说明

[0034] 现将参照附图并仅通过示例的方式描述本发明,其中:
[0035] 图1是传统电动机组件的绕组的示意图;
[0036] 图2是传统ESP配置的示意图;
[0037] 图3是结合有根据本发明的电动机组件的ESP配置的示意图;
[0038] 图4是本发明的第一实施方式的示意图;
[0039] 图5是本发明的第二实施方式的示意图;
[0040] 图6是本发明的第三实施方式的示意图;
[0041] 图7是本发明的第四实施方式的示意图。

具体实施方式

[0042] 图3示出了从机电电缆30悬置下的ESP配置。该组件可以替代地从连续油管悬置下,用于将电力供给到电动机的电缆延伸穿过连续油管。该配置包括电动压力计(或其它电气设备)31、根据本发明的电动机组件32和位于该电动机组件下方的泵33。机械动力从电动机经由电动机的转子转移到泵。为此目的,电力经由结合入电气设备并延伸穿过电气设备的三条电线从电力电缆转移到电动机组件32。
[0043] 图4示出了电动机组件,该电动机组件具有:包括两个串联耦接在一起的电动机6、7的电动机单元;耦接到电动机单元的第一端的耦接单元8以及耦接在电动机单元的第二端处并用于将电动机单元的电动机绕组耦接到电动机单元的电回流路径的装置9。外部电气设备(参见图3),例如井下监控压力计系统,特别是“电力通讯”式井下监控压力计系统,可以在电动机组件的第一端邻近处耦接到耦接单元8。在使用中,电动机组件如此配置,使得第一端位于第二端上方,从而容许外部电气设备定位在电动机组件的上方。
[0044] 各电动机6、7彼此相同。因此,任何数量的电动机均可以串联连接,以形成所需尺寸的电动机组件。
[0045] 各电动机6、7具有三个子绕组10,三个子绕组10串联连接到相邻电动机的对应子绕组10,以形成在电动机单元的第一和第二端之间延伸的三个电动机绕组。电动机6、7是三相电动机。各子绕组10具有在相应电动机的第一面13处的第一电气连接器11、在相应电动机的第二面14处的第二电气连接器12以及在两个连接器11、12之间具有不完整圈数的线匝15(特别地为n+1/2圈线匝,其中n是整数)。事实上,在此示例中,在各子绕组10中有2.5圈线匝,不过在实践中可以提供圈数多得多的线匝。
[0046] 各电动机6、7还具有三个电回流路径子部分16,电回流路径子部分16串联连接到相邻电动机的对应电回流路径子部分16,以形成在电动机单元的第二端和第一端之间延伸的电回流路径。各电回流路径子部分具有:在相应电动机的第二面14处的第一连接器17、在相应电动机的第一面13处的第二连接器18以及与子绕组中线匝15的绕组配置相一致的导体19的一部分,由此形成最后半圈绕组线匝。
[0047] 因此,各电动机6、7具有在第一面13和第二面14中每一者处的六个连接器11、18、12、17。这种用于子绕组10和电回流路径子部分16的连接器配置意味着任何数量的相同电动机6、7均可以串联耦接在一起,以形成电动机单元。可以看出,多个电动机之一6的第一面13形成电动机单元的第一端,并且多个电动机中的另一个7的第二面14形成电动机单元的第二端。因此,最上部电动机6的电回流路径子部分16的第二连接器18构成电动机单元第一端处的电气连接器,该电气连接器用来将电力供给到外部电气设备。另外,最上部电动机6的子绕组10的第一连接器11容许三相电源(未示出)耦接到三个绕组,以为电动机组件提供电力。传输到三相电源的三个导体可以简单地穿过耦接单元8中的开口。
替代地,电源可以以第一插头/插槽配置连接进耦接单元8,耦接单元8则具有用于连接到子绕组10的第二插头/插槽配置,并且在第一和第二插头/插槽配置(与耦接单元绝缘)之间存在电导体,以使子绕组10与电源电连接。
[0048] 装置9设置在电动机单元的第二端处,以将电动机绕组电耦接到电回流路径。装置9分别将各电动机绕组耦接到对应的电回流路径。在此示例中,装置9采用可以连接在电动机单元第二端处的单独单元9的形式,即单独单元9可以连接到该串联连接中的最后电动机7。单元9具有三对连接器20,每个连接器通过诸如电线的导体21电耦接到其所在对中的另一个连接器。
[0049] 以此方式,当电动机6、7和单元9如图4所示耦接在一起时,存在三个电路,这三个电路从第一电动机6的第一连接器11即在电动机单元第一端处的电动机绕组连接器延伸,进入子绕组10,穿过附接在电动机单元第二端处的单元9,然后经由由各电动机6、7中的子部分16所形成的电回流路径回到电动机单元的第一端。如上所述,各电动机子绕组10包括2.5圈绕组线匝,并且各电回流路径子部分16包括与子绕组10的绕组配置相一致的部分19。尽管电回流路径子部分16的该部分19与子绕组10不连续,但当如所述地通过单元9连接时,该部分19成为绕组的最后半圈线匝,这实质上使子绕组中的整数线匝完整了。因此,这种配置提供了良好平衡的电动机,与图1所示类型的传统电动机相比,该电动机以提高的效率操作。
[0050] 耦接单元8在此实施方式中是星点,并连接在电动机单元的第一端。星点简单包括诸如铜环的电导体,三个电气相(electrical phase)可以连接到该电导体。使用铜环连接三个相以形成星点是本领域公知的。星点具有三个连接器22,连接器22连接到第一电动机6的电回流路径子部分16的第二连接器18。位于星点8上的另一连接器23容许压力计或其它电气设备耦接到连接器23。压力计通常包括诸如二极管的合适电子器件,其容许压力计以流动通过电动机组件的外加次级电压为动力来操作。此类电子器件是本领域公知的,并不是本发明的主题。
[0051] 上面提及的各种连接器通常是电引脚/触头,其广泛用于电气和电子工业中。
[0052] 在图5中示出本发明的另一实施方式。这种实施方式与图4所示的实施方式大致相同,只有几处例外。首先,用于将电动机绕组耦接到电回流路径的装置9’一体形成在电动机单元的第二端处,而不是设置为连接到最后电动机7的单独单元9。因此,该串联连接中的最后电动机7(此示例中的第二电动机)与该串联连接中的其它电动机略微不同,因为最后电动机7具有将电动机绕组耦接到电回流路径的该一体部分9’。
[0053] 另外,用于将电动机绕组耦接到电回流路径的装置9’将电动机绕组的每一个在电动机单元的第二端处耦接在一起。为此目的可以提供铜环/星点。因此仅提供一个电回流路径,每个电动机包括单个电回流路径子部分16’。由于电回流路径在三个相平衡的点之后耦接,所以电回流路径子部分16’对电动机的操作没有贡献,并且因此不与子绕组10一致。
[0054] 最后,由于电动机绕组结合在电动机单元的第二端处,并且单个外加次级电压负载线(voltage-carrying wire)即单个电回流路径16’反馈到电动机单元的第一端,所以不需要在电动机单元顶部处的单独星点。相反,电回流路径用电气连接器18’终止在电动机单元的第一端处(即,第一电动机6的第一面13处),压力计可以连接到电气连接器18’,用以为所述压力计提供电力。
[0055] 现在将描述包括单相电动机的本发明的实施方式。在上述三相电动机与单相电动机之间存在差异。如上所述,在三相电动机的三个相中流动的电流合计为零,容许三个相连接在电动机单元的第一端处(如图4中所示)或在电动机单元的第二端处(如图5中所示)。当三个相连接时,流入和流出星点的各相电流在星点处合计为零。因此,当三个相连接时,在星点处剩下的全部是用于为“电力通讯”式设备提供电力的附加外加电流。
[0056] 单相电动机在电绕组的中点处平衡。“电力通讯”式设备因此可以经由在电绕组中点处的连接而被供电。本发明的原理可以通过如下方式应用到单相电动机,即通过将单相电动机的电绕组分成对应于上述电动机绕组的“第一半部绕组”以及另外的“第二半部绕组”,借此第一和第二半部绕组可以连接以形成完整的单相电绕组。用于“电力通讯”式设备的电流就在两个半绕组连接之处流出。
[0057] 图6示出包括两个单相电动机50、51的电动机组件。各单相电动机具有电动机子绕组52和电回流路径子部分53,电动机子绕组52将在下文称作第一半部子绕组52。各单相电动机50、51进一步包括第二半部子绕组54和电导体子部分55。第一半部子绕组、电回流路径子部分、第二半部子绕组和电导体子部分分别串联连接到相邻电动机中的子绕组或子部分。因此,这些第一半部子绕组52的串联连接一起形成第一半部绕组;这些第二半部子绕组54的串联连接一起形成第二半部绕组;这些电回流路径子部分53的串联连接一起形成电回流路径;并且这些电导体子部分55的串联连接一起形成电导体,第一半部绕组、第二半部绕组、电回流路径和电导体部分中的每一个从电动机单元的第一端延伸到电动机单元的第二端。
[0058] 组件进一步包括用于将第一半部绕组耦接到电回流路径的装置。该装置可以是与结合图4描述的单元9相似的独立单元56。它可以包括由诸如电线等导体57耦接的一对连接器。装置56包括用于将第二半部绕组连接到电导体的第二导体58。
[0059] 最后,组件包括耦接单元59,“电力通讯”式设备可以耦接至耦接单元59用以经由连接器63流出叠加电流。在这种实施方式中,耦接单元59还通过导体60将电回流路径电耦接到第二半部绕组。因此,当装置56连接在电动机单元的第二端处时,结合导体60的电回流路径容许第一和第二半部绕组电气通讯,由此形成用于单相电动机的完整绕组。
[0060] 耦接单元59进一步包括电气连接器61和导体62,用于能够使单相电压直接施加到第一半部绕组和经由电导体施加到第二半部绕组。
[0061] 可以看出,该配置容许单相电动机组件有效地操作,同时也容许通过外加电流给“电力通讯”式设备供电。若干电动机可与电动机单元结合使用,或可仅使用一个电动机。诸如压力计等“电力通讯”式设备可以定位在该配置的顶部处(即,在组件的第一端处)。
[0062] 本发明的这种实施方式也具有上述的反向兼容(backwards compatibility)的益处。更具体地,该组件可以容易地延伸到传统接合油管配置系统,在传统接合油管配置系统中压力计定位在电动机单元底部处。在这种方案中,单相电压施加到第一和第二半部绕组的第一端,并且半部绕组的第二端经由在电动机单元第二端处的电导体连接在一起。压力计在电动机下方耦接到电导体,以使电导体的电流流出。
[0063] 在图7中示出另一单相电动机组件。在这种实施方式中,单相电压直接而不是经由电导体55施加到第二半部绕组54,该实施方式中不存在电导体55。用于将第一半部绕组52耦接到电回流路径53的装置56’还将第一半部绕组52连接到第二半部绕组54。因此,电回流路径53可以直接耦接到“电力通讯”式设备。
[0064] 落入本发明范围内的替代例和修改例对本领域普通技术人员将是显而易见的。例如,结合图4所述的星点8可以制成与第一电动机6一体,在该情况下第一电动机6将具有与串联连接中的其它电动机7略微不同的构造。此外,图5中的最低电动机7可与上部电动机6相同,在该情况下,诸如铜环等装置可以可分离地连接在电动机单元的第二端处,以将电动机绕组电耦接到电回流路径。同样,可以串联连接其它数量的电动机,并且可以提供其它数量的电动机绕组/电回流路径。