永磁同步电动机在抽油机上的应用分析

对永磁同步电动机在胜利油田的应用情况、跟踪调查、数据统计和磁性能参数的随机抽测表明,永磁同步电动机在抽油机上应用具有很好的节电效果,且运行稳定可靠。结合抽油机的工况、对比实测启动转矩和启动电流倍数,提出用品质因数评价永磁同步电动机启动性能的科学方法;分析了负荷率、电压变化对永磁同步电动机功率因数呈感性(或容性)的影响,指出永磁同步电动机在抽油机使用其定子电压略低于临界反电势为最佳状态。最后提出在抽油机上应用永磁同步电动机的6点注意事项。     

抽油机永磁电机反电势点问题探讨

永磁电动机在抽油机上应用具有启动转矩大、效率高、功率因数高、节电效果好等优点,但在应用过程中也发现部分永磁电机功率因数偏低,能耗偏高。分析了负载率、电压变化对永磁同步电机功率因数的影响,通过试验得出抽油机永磁电机工作的最佳电压值(临界反电势点),探讨了目前在抽油机上调整永磁同步电机反电势点存在的难点问题,并提出了解决办法。     

抽油机永磁电机应用存在问题分析与调整效果

永磁电机在胜利油田分公司海洋采油厂的应用情况表明,永磁电动机在抽油机上应用具有启动转矩大、效率高、功率因数高、节电效果好等优点,但在应用过程中也发现部分永磁电机功率因数偏低,能耗比正常水平偏高等问题。本文分析了负载率、电压变化对永磁同步电机功率因数的影响,通过试验得出了抽油机永磁电机工作的最佳电压值(临界反电势点),提出了目前在抽油机上调整永磁同步电机反电势点存在的难点问题并提出了解决办法,取得了较好的节电效果。     

抽油机用永磁同步电动机制动装置的研制

目前抽油机用永磁同步电动机因停电或故障停机时,会产生能量倒送,使得电动机高速反转,在电动机输出端形成高压电势,如不及时处理,会导致电动机线圈击穿、烧毁和控制柜烧毁等严重事故,为此研制了抽油机用永磁同步电动机制动装置。该制动装置包括制动电阻、信号检测及制动电阻切入回路、系统主控制电路等几部分。制动装置将额定电压的1.15倍设定为门限值,超过门限值就自动投切能耗制动电阻,吸收过电压,保护电动机和控制柜安全运行。实验室及现场试验表明,永磁同步电动机制动装置反应灵敏,投入时间短,动作可靠,制动效果明显,满足现场实际需求,具备推广应用条件。     

机采系统高功率因数节电技术

为了实现游梁式抽油机驱动电机的真正节能 ,应当开发研制抽油机专用节能电动机。TNYC系列抽油机专用高效永磁同步电动机 ,应用后 ,平均运行电流可降低5 0 %以上 ,自然平均运行功率因数由 0 5左右提高到 0 9以上 ,无功节电率达 85 %以上 ,有功节电率达 2 0 %。     

直线电动机抽油机速度闭环控制系统的设计

介绍了一种基于西门子S7—300PLC和MM440通用变频器加旋转编码器构成的直线电动机抽油机速度闭环控制系统。该系统利用旋转编码器对永磁同步直线电动机的速度进行监测,根据电动机速度来调整直线电动机输出的推力,使得直线电动机能够平稳、可靠地运行,并以此来解决直线电动机抽油机对变化载荷的响应问题。试验及现场应用表明,该系统在直线电动机抽油机上的载荷变化较大时效果明显,抽油机在运行过程中更加平稳、可靠,因抽油机上的载荷峰值而引起永磁同步电动机失步次数明显减少,有效提高了直线电动机抽油机的性能和使用效率。     

游梁式抽油机电动机配套选择模板研究

本文根据电动机运行机械特性与抽油机负载特性相互配合的理论,通过对影响电动机功率选择的各项因素进行分析,建立了游梁式抽油机电动机配套选择模板,通过对模板的现场试验,有效提高了电动机运行负荷率、功率因数,降低了电动机的损耗,为油田应用和配套选择电动机设备提供科学的依据,提高了油田开发的经济效益。     

新型节能抽油机应用技术评价

常规游梁式抽油机是油田主力举升设备,约占油田三种常用举升设备总井数的70%,但是传统游梁式抽油机在运行过程中存在能耗大、结构复杂难维修的问题,并且在机采井年总耗电中约占57%,是油田的能耗大户,已经不能很好适应举升设备节能需要。因此,试验应用新型节能抽油机,既发挥了这种抽油机检泵周期长、实用可靠的特点,又达到了节能降耗的目的,能够有效地突破节能瓶颈。在萨北油田试验应用复式永磁电动机新型抽油机,效果较好,达到了平稳运行和节能降耗的目的。     

游梁式抽油机和电动机配套选择模板研究

根据电动机运行机械特性与抽油机负载特性相互配合的理论，通过对影响电动机功率选择的各项因素进行分析，建立了游梁式抽油机电动机配套选择模板，通过对模板的现场试验，有效提高了电动机运行载荷率和功率因数，降低了电动机的损耗，为油田应用和配套选择电动机提供了科学依据。     

清洁智能节能装置在游梁式抽油机上的试应用分析

针对油田抽油机运行效率低、能耗大的特点,研制了一种新型抽油机清洁智能节能装置。利用正弦波交交调压技术,在动态优化电动机功率因数的基础上,使输出电压动态地跟随功率因数的提升进行调压,从而降低有功功率及无功功率,提高效率,降低用电成本,达到节能的目的。以某油田试应用该节能装置的油井为例,详细介绍了节能测试过程,对比分析了油井加装节能装置前后的节能效果。结果表明,加装清洁智能节能装置后,该油井综合节电率为33.08%。试应用节能效果较为明显,建议扩大应用,确定推广后的节能效果。     

抽油机用节能电动机节能效果测试与分析

抽油机用节能电动机是最主要的抽油机用节能产品,近些年社会及油田各部门陆续研制了各种抽油机用节能电动机,而这些节能电动机的节能效果如何便成了主要问题.采用抽油机用节能电动机节能效果的测试方法,对55台不同节能电动机进行了测试,从测试结果可以看出每种节能电动机均有一定的节电效果,但相比之下超高转差电动机和双功率电动机节电率平均值都在15％以上,节能效果较为显著.文中主要介绍了目前应用较多的永磁同步电动机、超高转差电动机、双速双功率电动机、双定子电动机的节能原理及优缺点,为油田选取有效的节能电动机起到一定的指导作用.     

BS永磁无刷直流动力系统在游梁式抽油机上的应用

游梁式抽油机所配电动机额定功率比运行平均功率大,因而除运行负载峰值较大外,电动机大部分时段处于轻载以至空载运行,造成抽油机油井效率低、能源浪费严重以及影响设备使用寿命等问题,为此,提出了在游梁式抽油机上应用BS永磁无刷直流动力系统的研究课题.该系统在某油田29-27井油井生产参数基本不变的前提下,进行现场应用试验,实现年节电23 725 kWh,油井电动机功率因数提高了0.637.该系统替代了目前在用的油井变频控制柜+Y系列电动机、减速装置+Y系列电动机、油井电磁调速装置等调速系统,是一种理想的油井智能型新节能电气产品,具有良好的推广应用价值.     

抽油机电动机晶闸管调压式节电器的设计

抽油机电动机长期运行在交变载荷工况下,平均负载率低,电能浪费大。利用这个变负载的功率因数,控制晶闸管的导通时间,可以调整晶闸管的输出电压。该电压与抽油机电动机的输出功率相匹配,使抽油机电动机的输出功率随负载的变化而变化,以减少功率不匹配带来的电能浪费和损耗,达到节电的目的。用这种方式节电,当抽油机电动机负载率在30%～60%范围内变化时,其有功节电率可达20%～10%,平均有功节电可达15%;由于提高了功率因数,也降低了无功损耗,无功损耗可降低20%～30%。该节电方式成本低,若按15%有功节电率计算,1台45kW的电动机,运行半年可收回成本。     

机采系统节能示范区建设及效果评价

机采系统是油田开展提质增效和节能降耗工作的主阵地,建立机采系统节能示范区是提高机采系统运行效率,实现节能降耗的有效途径。通过分析机采系统节能示范区油井存在的问题,提出了采取加强油井管理标准化建设、优化管柱结构提高油井井下效率、推广应用永磁同步电动机、合理匹配电动机功率、安装功率因数动态自动补偿控制柜和合理配置抽油机等六项技术和管理措施。实践证明,这些措施十分有效,机采系统节能示范区建设取得明显成效。     

试论抽油机、变压器效率计算时的有功功率选择及功率因数计算

文中通过对抽油机电机运行状态引起参数变化的分析,论述了抽油机系统效率及电力变压器运行效率计算过程中有功功率的选择依据,并对拖动抽油机的异步电机,同步电动机的功率因数如何计算提出了见解。     

抽油机工作中电动机发电运行状态分析

针对普遍游梁式抽油机工作中电动机出现的发电运行状态,从扭矩、有功功率及转速的变化3方面定量分析了电动机发电运行的机理:即当抽油机系统出现“负扭矩”时,或有功功率表反转而无功功率表正转时,或电动机的转速大于磁场的同步转速时,电动机处于发电运行状态。由此导出了电动机发电运行时有关物理量如相序、转差率、转速、有功功率、电磁功率、转子输出的机械功率、电磁转矩、电压和频率的变化规律。最后分析认为抽油机工作中电动机发电运行会降低电网的功率因数并“污染” 电网。     

游梁式抽油机电动机存在问题及节电方法浅析

针对游梁式抽油机用电动机的运行特点,系统分析了在生产应用过程中存在的问题,简要阐明了抽油机生产过程中浪费电力的主要原因,提出了负载率低、电动机与抽油机机械特性不匹配、抽油机平衡率低、抽油机拖动电动机反转发电等几个影响电动机效率提高的主要因素,简要介绍了永磁电动机、高转差率电动机、双功率电动机等几种目前主要应用的节能电动机种类和特点,根据普通电动机的问题所在针对性的提出应用无功补偿装置、变频调速、低速和高转差率电动机几种节能改造措施,以实现抽油机的经济运行,达到为油田节能减耗,增产增效的长远目标.     

W型曳引抽油机的节电机理研究与应用

为应对传统游梁式抽油机受到新技术、新工艺、新装备的挑战,研制了一种无游梁塔架式W型曳引抽油机。该抽油机以机架为载体,采用外转子稀土永磁同步电动机为动力,电动机直接驱动安装在其两侧的曳引轮。中原、华北等油田现场应用表明,该抽油机有功节电率达37.2%,实测噪声54dB,低于国家标准,提高系统效率10%,受到油田用户普遍好评,与游梁式抽油机相比具有独特的技术性能,凸现出显著的节能特点,值得大力推广和应用。     

抽油机伺服控制器的节能效果分析

大庆某油田属于低渗透油田,随着油田不断开发,出现一些间歇出油、供液不足的低效井,造成抽油机运行参数匹配不合理,无功损耗大,功率因数低等问题.针对这些问题,采用抽油机伺服控制器,现场应用26口井,功率因数提高0.57,综合节电率28.24%,实现了抽油机井工况与运行参数的合理匹配,并降低了抽油机能耗     

塔架式数控抽油机应用效果评价

传统游梁式抽油机无论怎样变型,其传动效率一般只有70%~80%,相应的能耗较高,同时其匹配的异步电动机由于存在铜损和铁损,效率也不高,从而制约油井系统效率的提高。针对这种状况,试验应用了塔架式数控抽油机,它采用复式永磁电动机作为动力,在整体结构上取消了普通游梁式抽油机的所有机械传动部分,采用电动机直接驱动的方式,并在智能变频控制器的控制下完成复式永磁电动机的正反转,从而实现抽油杆的上下往复运动,是一种能耗较低的油田新型抽油设备。