游梁式抽油机功率伺服控制系统设计与开发

针对游梁式抽油机周期内负载变化快、功率波动大的问题,为减小能量波动提高电机工作效率,设计开发了基于DSP的游梁式抽油机功率伺服控制系统,通过FFT算法计算电动机的电参数,结合抽油机的位置信息,功率伺服控制算法实时跟踪抽油机负载变化输出控制量控制电动机转速,达到功率平稳输出的效果。结合开发的上位机软件还能实时显示存储抽油机的状态参数。通过实验室及现场测试,该系统能够消除启动过程中的能量冲击,并且能够有效减小抽油机运行时的能量波动,同时还有一定的节能效果,这也有助于减小抽油机机械系统的损耗、降低电动机的装机容量,具有很大的应用价值。     

抽油机节能控制系统的研制

针对抽油机电驱动装置效率和功率因数低、耗能严重的问题,研制了一台新型的抽油机节能控制系统.该控制系统以AT89C51单片机为核心,同时给出了系统的工作原理,硬件结构和软件流程.实验结果表明该节能控制系统利用就地电容补偿原理,降低了抽油机的总损耗,提高了工作效率和功率因数,具有较好的节能效果.     

基于动态补偿的油田抽油机节能研究

为提高油田抽油机的功率因子,降低抽油机能耗,提出了一种基于动态补偿的抽油机节能控制方法。以油梁式抽油机为研究对象,介绍了其结构并分析了电路无功补偿基本原理。以DSP为核心搭建动态无功补偿装置,实现电压和电流数据的采集与转换,通过控制继电器并利用软开关技术投切补偿电容器,参考负载变化对动态无功功率进行实时补偿。采用TMS320LF2407芯片搭建相应控制系统。试验结果表明,动态补偿后,配电系统的功率因数大幅度提升,降低了抽油机能量损耗。     

新型液压抽油机的节能设计与仿真

液压抽油机技术由于显著的节能效果而发展很快,以节能降耗为目的设计了一套液压抽油机系统。在机械结构方面,该系统采用机械配重的方法来完全平衡抽油杆的重量,使得抽油杆下降的势能储存在配重中并在上升抽油时重新利用,从而减小了系统的装机功率而节能;在液压控制方面,该系统利用了电液比例负载敏感技术,使压力和流量实时自动适应负载的需求,达到了高效节能和准确的控制。通过参数理论分析计算,表明该新型液压抽油机装机功率和在工作循环周期内消耗的功率比同类抽油机均低。在AMESim环境下建立了电液比例负载敏感系统的测试模型,并验证了该模型的正确性。在此基础上建立了整机系统的仿真模型,通过仿真和分析证明了该新型液压抽油机的节能效果。     

离心泵配套电动机的负载率对节能的重要性

从离心泵配套电动机负载率与电动机实际运行效率及功率因数的关系入手,分析了配套电动机负载率对节能的重要性。指出了对于离心泵机组的节能,不仅要改善泵本身的实际运行效率,而且也应重视提高配套电动机的负载率,以改善电动机实际运行效率,并能减少电网系统的电力损失。给出了提高配套电动机负载率的场合及措施,以取得良好的节能效果。     

抽油机负载模拟加载系统的设计

为了研究工作载荷变化很大的抽油机的负载特性,为抽油机的节能运行提供理论依据,设计了一种抽油机负载模拟加载系统,重点介绍了该模拟加载系统的机械部分,且对该模拟加载系统进行了数学建模。模拟加载系统利用电机为驱动装置,磁粉削动器为模拟载荷加栽装置,通过控制磁粉制动器的激磁电流,实现了对抽油机载荷的模拟加载。     

抽油机异频调速节能技术探讨

目前油田抽油机的运行效率较低,电能损耗大,导致有效利用率低。利用变频调速技术可以提高交流异步电动机的功率因数,改善抽油机的平衡效果。通过改变抽油机的冲次,减少"空抽"现象,提高单井产油量,进一步提高节能、节电效果,该技术将逐步成为提高油田抽油机运行效率且节能环保的一项重要技术。     

三相异步电动机功率因数特性的测量与分析

功率因数的大小直接反映了电动机的负载率,因而研究该特性对异步电动机的性能改善有一定意义。通过理论和试验分析了三相异步电动机空载和负载功率因数特性,结果表明三相异步电动机在空载或轻载状态下的功率因数值很低。在生产实际应用中,选用三相异步电动机容量应与实际负载系统合理匹配,保证电机运行在额定负载附近,尽量避免运行在空载或轻载状态,以改善电网质量。     

智能抽油机控制器的研究

本文重点论述一种智能抽油机电机控制器的结构原理.这种控制器具备节能的特点,也可以由中控计算机监控.通过对负载率、触发角、功率因数等关系的分析,提出一种新型的提高功率因数方案.系统分析表明,该控制器可以有效改善功率因数和节约能源.     

异步电动机空载节电器设计

针对异步电动机空载或轻载运行效率很低的问题,分析了功率、功率因数、电压之间的关系,提出基于恒功率因数控制的降压节能方法,可根据电动机功率因数的变化自动调节电动机的端电压值,并设计出了控制系统。     

电机-飞轮-油泵液压动力单元实验研究

针对锻造液压机装机功率大、能量损失严重的问题,设计出一种节能型液压动力单元,通过变频器控制异步电机带动飞轮驱动油泵。控制器控制飞轮能量的储存与释放,低负载阶段时,电机带动飞轮储存能量;高负载做功时,电机与飞轮同时释放能量。对动力单元进行了理论与实验研究,得到不同转速下,成形能量、电机功率、电机转速与时间的关系。实验结果表明：较普通液压动力系统,该动力系统装机功率至少降低30%,且对液压机的动作影响不大。     

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。     

永磁同步电机驱动的液压动力系统设计与实验分析

针对传统异步电机驱动液压动力源在实际应用中存在的效率低、响应速度慢以及低速调节性能不稳定等缺陷,将永磁同步电机节能、调速性能好与齿轮油泵不能调速但可靠性好的技术特点相结合,提出了一种节能型液压动力源,并在节能和变频调速理论指导下设计开发了实验系统,实验结果表明所研究的动力源具有可行性,而且该动力源还表现出一些特有的系统性能和技术优势。实验结果还表明:所提出的液压动力源在负载功率匹配、响应速度、调速精度等方面均优于异步电机驱动的液压动力源,在低速轻载时节能效果尤为显著。     

抽油机节能控制系统的设计

结合油田生产实际,探讨了电压跟踪负载变化的调压节能控制系统。通过检测电机电压与电流之间的相位差变化作为控制信号,控制晶闸管的导通角,从而改变电机的工作电压。使电动机的端电压根据负载变化而变化,实现与负载理想匹配,达到低损耗,高效率节约电能的目的。     

抽油机智能控制系统研制

研制了一种新型的抽油机智能控制系统,以单片机为控制核心,变频器作为执行部件,以监测抽油机实时载荷和功率为控制依据,通过系统的智能算法,在保证油井产量的前提下,最大限度地节约电能,降低机械磨损;通过GPS通讯手段,实现了油井实时数据的被动式传输和故障信息的主动式报警功能.     

容积伺服一体化系统泵控单元传递效率特性

电液伺服泵控单元是容积伺服一体化电液系统的重要组成部分,由伺服电机与双向闭式泵集成于一体。电液伺服泵控单元作为整个系统的动力输入与控制单元,其自身的传递效率直接影响了系统的输出效率,所以电液伺服泵控单元的能量传递效率已经成为了衡量该系统性能的一个重要指标。通过建立容积伺服一体化电液系统数学模型,重点分析影响伺服电机与双向闭式泵传递效率的各种能量损耗,得到电液伺服泵控单元效率模型,并对电液伺服泵控单元在不同负载工况下进行了效率特性测试,将为容积伺服一体化电液系统的工程推广应用奠定基础。     

曳引式抽油机配重选取及运动控制

曳引式抽油机是一种新型机电一体化、高效节能的采油设备。通过对曳引式抽油机的工作状况的分析,发现其配重系的准确评估是钢丝绳、减速器、电机等关键零部件选取的关键。对新型曳引式抽油机的受载情况进行了系统分析,研究了悬点载荷的构成,确定了悬点载荷的计算方法,并给出了示功图。并对曳引式抽油机配重系统、起停转换过程及变频调速等关键技术问题进行探讨,保证了安全配重,并产生了良好的节能效果。     

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。     

挖掘机先导控制负载敏感液压系统节能特性研究

负载敏感控制系统因其主泵出口压力高于最高负载回路压力,导致节能率较低.针对这一问题,从阀前补偿负载敏感控制系统出发,结合阀后控制和先导控制思想,提出一种基于负载敏感的先导控制挖掘机液压系统.在保证与负载敏感控制系统同样优良的复合操纵性能前提下,利用先导控制压力来降低主泵出口压力,以提高系统节能率,并建立先导控制压力的数...