法兰盘通过螺栓与端盖相连，端盖封装在外箍，外箍与端盖通过沉头螺钉连接，定
子安装在外箍内，动子两端装有滑动轴承和固定限位器。动力引线和传感器引线铠装贴附
在油管上，并穿过法兰盘引线压线装置，动力引线与直线电机绕组端相连，换向器通过
压线螺母封装在端盖内。动子的往复运动由变频器等地面控制端直接控制，换向器起复位
校正功能，兼起复位校正与往复运动控制功能。固定限位器起超程保护和静态限位作用，
动子行程的调整可以通过改变固定限位器的位置实现。
　　当油井地面接通三相交流电源，控制端发出执行信号时，动子带动拉杆运动，当拉
杆向上运动时，柱塞作上冲程运动，固定阀打开，游动阀关闭，柱塞将油管中的原油举
升到井口；当拉杆向下运动时，柱塞作下冲程运动，固定阀关闭，游动阀打开，柱塞将
原油排至柱塞的上面。
　　两者最大的区别是直线电机为圆筒形中空结构，同时附有霍尔感应器绕组；控制系
统仅需监测电机运行速度和位置，极限位置由硬限位完成控制系统的初始化，电机的制
造成本虽然略微增加，但省去了附加监测元件及设施，运行相对可靠；往复泵的结构也
有了一定变化；在抽汲原油时，是通过动子带动拉杆将原油反方向积压输送至出油口的 ；
同时，在电机的保护上采取了相应的措施，以降低循环载荷、轴向载荷对动子、电机定子
的冲击。
　　直线电机的选择与设计直线永磁同步电机在推力、速度、定位精度、效率等方面比直线
感应电动机优异。强磁材料的价格会进一步降低，而且励磁磁场无需绕组和绝缘，不会发
生短路或开路现象以及磁场运行干扰；同时无励磁绕组不需要电刷和滑环，磁场占据的
空间可以大幅度减小，有利于减小井下电动机的尺寸，降低电动机的损耗，因此作为井
下动力是比较合理的。
　　交流式直线感应电动机效率低、损耗大、功率因素低。兼顾井底空间有限以及出力要求，
可以将直线电机设计为动磁式或动铁式结构，同步式直线电机控制精度相对较高，复合
励磁直线电机有利于提高电机推力，但制造相对复杂。直线电机的动子可以采用圆柱铁芯
或空芯钢管，如。采用何种类型的电机主要受泵挂深度、抽油泵的结构等因素限制。改进的
直线电机抽油泵泵挂设计深度为 2500m，采用如的结构，同时在电机定子上附加了霍尔
传感器绕组。
　　算例直线电机采油泵在机组工作环境温度不高于 120℃，泵挂深度在 1500～2500m，
油井套管直径不小于<177mm，最大井斜超过 85°的油井和稠油井时，抽油泵基本外形尺
寸为 110mm×400mm，冲程为 0.6～1.2m，冲次为 5～7min-1，直线电机基本外形尺寸总长
为 5200mm；定子短节 12 个，单节长为 300mm；动子长为 5000mm，行程在 0.5～1.3m，
重复定位精度在 2～3mm；额定功率为 30kW，额定电压为 380V，频率为 50Hz.假设油层
流入井底产量稳定，不计井底流动压力，同时考虑其沿程损失和泵的容积损失，水力损
失为 hf=aQ2，冲击损失为 h=a（QA-Q）2，a 为泵的有效截面积，泵的容积损失为 ηv=Q/
（Q+ΔQ），折合为有效扬程 Hρ，实际扬程为 N=QHρ×10-3/8812.8，故其总效率为实际扬
程与理论扬程 NS 之比，即 η=N/NS，故理论泵效可以达到 65%以上，抽油能力达 50m3/d.
　　结论现有直线电机抽油泵一般用于对电机出力或功率要求较小的场合，直线电机用
于井下采油是可行的，方案比将电机置于地面抽汲原油更加经济。然而，就目前国内外的
研究情况分析，部分企业利用直线电机对现有抽油泵进行改造，由于泵挂深度受到限制 ，
效果不太理想，主要应从以下几个方面进一步研究完善：1）直线电机采油泵在结构设计
中应当主要考虑电机结构的可靠性、密封、散热以及电机保护和防砂等问题，通过适当结
构改进，可以达到预定的效果。
　　2）直线电机用于井下采油，关键的问题在于油井内径空间尺寸狭小，且内壁倾斜，
能否正常工作，取决于整体方案的设计。