抽油机双功率电机控制系统设计

为提高抽油机效率,节约电能,对游梁抽油机设计,了双功率电机。本文介绍了如何用ＭＯＴＯＲＯＬＡ单片机ＭＣ６８ＨＣ０５实现双功率电机的控制,该单片机系统保证抽油机系统高效、可靠运行。最后还给了控制系统硬件组成和软件编程框图。     

高性能数控机床交流主轴驱动系统

介绍一种双微机控制的高性能交流主轴驱动系统。该系统以８０Ｃ１９６ＭＣ－８０Ｃ１９６ＫＣ双单片机为控制电路核心,采用先进的智能功率模块作为功率开关元件组成交直交电压型主回路,控制长法采用转差频率式矢量控制,并具有功能齐全的检测与保护电路。实验结果表明该系统具有良好的静态和动态性能。     

轨道式数控切割机的双驱动控制

为解决宽跨距轨道式数控切割机给进抖动问题,本文用８０Ｃ１９６ＫＣ单片机和ＰＷＭ直流伺服组成一种以双电机同时驱动Ｚ轴的控制系统。单片机在完成Ｘ,Ｚ方向精插补的同时协调Ｚ方向两电机的同步运动,取得了满意的控制效果。     

抽油机电机能量补偿装置设计

针对油田抽油机电机启动功率较大，一般所匹配电机功率是正常工作6-7倍的现状，设计出电机能量补偿装置，来减小匹配电机功率，结果表明小功率电机与能量补偿装置匹配后，在其辅助启动抽油机过程中运行平稳，无皮带打滑、剧烈震动现象发生，说明能量补装置起到了降低装机功率的作用。     

抽油机电机的△／Y双向自动切换控制

针对目前抽油机电机仅能实现△／Y单向切换的问题，研制了数字化△／Y双向自动切换控制仪。本文介绍了该仪器的双向切换控制原理，仪器的软硬件系统组成。现场试验结果表明，该仪器可以明显降低功率消耗，提高功率因数，是一种具有节能和电机过载保护功能的新技术。》     

28系列E^2PROM在HCMOS型单片机中的特殊应用

通过对电擦除可编程只读存储器Ｅ＾２ＰＲＯＭＡＴ２８Ｃ６４运行方式 的讨论提出了在ＨＣＭＯＳ型单片机中，用单片２８系列Ｅ＾２ＰＲＯＭ兼作程序存储器和数据存储器的一种实用方法。     

单片机在机床数控加工中的应用

单片机在机床数控加工中的应用湖南省株洲工学院（２１０００３）王桥医在机床加工工件过程中,我们可用控制步进电机来实现工作台Ｘ向和Ｙ向的运动。实现对步进电机的数控,便能实现对机床的数控。利用ＭＣＳ－５１单片机Ｉ／Ｏ口来实现控制步进电机。图１为控制原理图,...     

8098单片机实现日历时钟的显示方法

８０９８单片机实现日历时钟的显示方法徐创文（兰州工业高等专科学校兰州７３００５０）ＭＣ１４６８１８是ＭＯＴＯＲＯＬＡ公司生产的ＣＭＯＳ型实时时钟集成电路，内含ＭＯＴＯＲＯＬＡ和ＩＮＴＥＬ总线时序选择，通过总线可以很方便地和各种微处理器直接接口。它具有...     

单片微机控制的量革机

本机测量系统采用ＭＣＳ－５１单片机及有关接口电路构成。硬件设计中，用ＣＭＯＳ元件，根据软、硬件结合方法，构成抗干扰性能较好的光电检测及接口电路；软件设计上，在介绍高精度测量面积的原理的同量，又介绍了本系统所采用的克服速度影响的软件补偿方法。     

步进电机矩频特性的微机辅助测试新方法

在分析常用的步进电机矩频特性测试原理的基础上，提出了一种新的测试方法，采用ＭＣＳ－８０９８单片机为下位机、ＩＢＭ兼容机为上位机构成测试系统。这种新的测试方法成功地实现了步进电机驱动系统转矩转速的自动测量和步进电机、加载装置的自动控制。与常不统相比，既简化了系统的硬件结构，又大大提高了矩频特性测试的效率、精度和自动化程度。     

立式节能抽油机的智能控制系统

为解决我国游梁式抽油机成本高、耗电量大,效率低、调整困难等问题,对比分析了智能控制立式抽油机的优点,将立式抽油机代替游梁式抽油机应用到实际中去。开展了针对立式抽油机的高效率可靠性分析,提出了利用西门子PLC和Micromaster变频器来实现具有自适应变频调速和自动进行故障诊断智能控制系统的方法,该控制系统通过选用西门子PLC作为核心控制器去控制变频器,通过改变电动机的运转频率,实时计算了抽油机应该运行的速度,通过计算上、下冲程的时间,来控制变频器的输出电源的频率和电压。实现了电动机的无级调速控制,并做到了运行转矩的适配。研究结果表明,该节能立式抽油机的智能控制系统具有结构简单、无故障运行寿命长并提供远程监控接口等特点。     

游梁式摇块机构抽油机的运动及动力性能分析

抽油机载荷的波动性是造成电动机效率降低和轴功率过高的最主要原因,也直接导致了抽油机能耗过高。根据游梁结构和摇块机构,设计了新型游梁式摇块机构抽油机的传动机构,使抽油机的载荷曲线呈微小波动形态,提高了电动机效率,降低了电动机的轴功率,实现了抽油机的高效节能。建立了传动机构的运动和动力学数学模型,以MATLAB优化工具箱为平台,对传动机构进行全参数优化设计,并以实际载荷工况对抽油机的性能和节能效果进行了对比分析。     

曲柄轴净扭矩趋近直线形态的抽油机传动机构研究

普通电动机输出扭矩基本恒定,而抽油机曲柄轴净扭矩是交变载荷,两者的载荷特性无法达到"柔性"匹配,导致抽油机运行效率低下、能耗增高。利用游梁结构和导杆机构设计的游梁式六杆机构,实现了曲柄轴净扭矩曲线趋近于直线形态,提高了电动机的功率利用率,实现了抽油机节能降耗。根据设计方案,建立游梁式六杆机构运动和动力学模型,分析影响曲柄轴净扭矩曲线形态的主要因素,并以MATLAB优化工具箱为平台,对设计方案进行全参数优化设计,以实际载荷工况对游梁式六杆机构抽油机节能效果进行对比分析。     

双井液压抽油机动力单元机械特性建模与分析

液压抽油机以其较好的节能特性受到国内外采油工程技术人员的高度关注。随着液控技术的不断发展,各种形式的液压抽油机不断被推陈出新。针对近年来开发的基于二次调节技术并兼有重力势能回收特性的双井液压抽油机的动力单元机械特性展开建模和分析。采用梯形速度目标曲线分析文献中液压抽油机动力单元的机械特性,分析表明电机输出转矩突变点与活塞杆运行速度拐点同步,当其运行速度到达最大时,电机瞬时输出转矩到达峰值。模型为该型液压抽油机电机选型以及其他功率回收型液压抽油机机械特性分析提供参考。     

游梁式抽油机冲次软测量方法研究

游梁式抽油机冲次是影响抽油机系统运行工况的重要参数,实时精确地测量抽油机冲次是调控及优化抽油机系统效率的基础。针对现有公式法和传感器法测量冲次,存在准确性易受实际运行条件和野外环境影响、需额外增设测量器件、故障率较高等缺陷,提出一种基于自相关理论的抽油机冲次软测量方法。即建立冲次与悬点载荷函数、驱动电机输入电功率函数的周期关联关系模型,通过采集驱动电动机输入电流、电压计算实时输入电功率,利用周期信号自相关函数与原函数同周期、噪声信号自相关函数在原点集中的特性,对输入电功率函数进行自相关运算,经去除干扰后获得电功率函数周期,依据输入电功率函数周期与抽油机冲程周期、抽油机冲次的关联关系计算得到抽油机冲次,从而在不增加外设条件下实现对抽油机冲次的软测量。仿真以及某大型油田采油六大队现场试验表明,该方法实用有效、抗扰性高、测量误差不超过1%。     

曲柄导杆式六杆机构抽油机设计计算

普通异步电动机的输出转矩基本恒定不变,而抽油机曲柄轴净转矩确是交变载荷,两者的载荷特性无法达到"和谐"的匹配,直接导致抽油机运行效率低下、能耗增高。利用游梁结构和导杆机构设计的曲柄导杆式六杆机构抽油机,实现了曲柄轴净转矩曲线呈小波动形态变化,大大提高了电动机的负荷率和电动机功率利用率,实现了抽油机节能降耗。根据设计方案,建立了导杆式六杆机构抽油机在复合平衡方式下的运动和动力学模型,并以Matlab优化工具箱为平台,对设计方案进行全参数优化设计,以实际载荷工况对导杆式六杆机构抽油机节能效果进行了对比分析。     

变频游梁式抽油系统动态仿真与实时频率优化

针对变频控制游梁式抽油系统,考虑了频率实时变化对抽油机运动规律、杆柱纵向振动、悬点载荷、地面装置节点扭矩与功率的影响,建立了变频控制游梁式抽油系统动态参数的仿真模型。对实时频率函数进行傅里叶变换,并以其傅里叶系数为设计变量,以电动机输出功率的均方根值最小为优化设计的目标函数,综合考虑冲次不变、上下冲程时间分配、频率范围等约束条件,建立了实时频率优化设计的数学模型。仿真与优化结果表明：所建立的仿真模型具有较高的仿真精度,能够满足实际应用的要求;优化实时频率可以显著改善抽油机的动力性能,悬点载荷波动幅度降低,曲柄轴最大扭矩与扭矩波动幅度显著下降,电动机输出功率幅值与波动幅度显著下降,降低了系统输入功率,有功节电率为25.8%。     

变频游梁式抽油系统运行参数的优化设计与性能仿真*

综合考虑电动机端电压频率的实时变化以及电动机负载扭矩波动对电动机瞬时转速的影响,建立了变频控制游梁式抽油系统曲柄运动规律、抽油杆柱纵向振动规律与系统动态参数的仿真模型。将抽汲参数、平衡装置参数、频率函数、电动机输出轴皮带轮转动惯量等系统运行参数作为优化设计变量,在保证油井产量不变、抽油机承载能力、抽油杆柱强度、平衡度和上下冲程时间分配等约束条件的基础上,以系统输入功率最低作为优化设计的目标函数,建立了变频游梁式抽油系统运行参数优化设计的数学模型。仿真与优化结果表明：① 在抽汲参数一定的条件下,优化实时频率可以显著改善游梁式抽油系统的动力性,具有明显的节电效果;② 优化电动机输出轴皮带轮转动惯量可以降低电动机输出功率的幅值与波动程度,进一步提高变频控制游梁式抽油系统的节电效果;③ 综合优化抽汲参数、平衡装置参数、频率函数与电动机输出轴皮带轮转动惯量可以显著改善系统的动力性能,降低系统能耗。     

游梁式抽油机井皮带滑动效率的仿真研究

针对游梁式抽油机皮带传动装置负载扭矩波动大的特点,研究了游梁式抽油机皮带的纵向振动特性、皮带与带轮之间的相对滑动速度以及皮带传动的瞬时滑动效率。将皮带简化为纵向振动的弹性体,建立了皮带在交变摩擦力激励下的纵向振动力学模型与波动方程形式的数学模型;应用振型叠加法建立了皮带纵向振动的数值仿真模型;建立了皮带相对于带轮的瞬时滑动速度、瞬时滑动效率的仿真模型;仿真分析了抽油机曲柄扭矩波动幅值、皮带预紧力对皮带滑动效率的影响。仿真结果表明：抽油机曲柄扭矩波动会降低滑动效率;当抽油机曲柄扭矩存在负扭矩时,皮带滑动效率明显降低;在预紧力能保证皮带传动正常工作的情况下,再增加皮带预紧力会增大皮带的传动效率。
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基于MATLAB技术的后置型游梁式抽油机优化设计

为了提高游梁式抽油机的工作效率和可靠性,改善受力状况,解决节能降耗等问题,将采用开发的MATLAB程序对抽油机的机构杆件尺寸、平衡滞后角和连杆尺寸进行优化设计计算,其结果可为后置型游梁式抽油机设计者提供有力的理论依据。