功率随动数控拖动装置的应用效果分析

功率随动数控拖动装置属于变频控制技术的一种,该装置是通过跟踪监测抽油机电动机的负载变化规律,合理优化调整电动机的转速,使电动机始终处于低转速高功率、高转速低功率的状态下运行,电动机的运行轨迹和抽油机的井下功况更加合理,最终达到降低抽油机举升能耗,消除电动机发电状态,降低电动机启动转矩,改善深井泵工作状态.结合该装置的技术特点及现场应用情况,从装置的运行特性、应用效果进行了详细的分析,为变频控制技术在油田上的进一步推广提供参考.     

游梁式抽油机用节能电动机及其控制方法

游梁式抽油机系统效率不高与电动机的选取和电动机运行效率低有较大关系。分析了抽油机用电动机运行效率低和功率因数低的原因，提出了新的电动机设计和控制方法，即将电动机定于绕组设计为两个功率按一定比例分配又可以并联工作的双绕组；根据电动机的电流判断负载情况，使电动机具有与不同负载相匹配的三种功率，从而使电动机能在不同负载的情况下以较高负载率运行，提高了电动机效率和功率团数，达到节能的目的。     

24极高效低转速稀土永磁电动机的研制与应用

针对泵排量系数不足的抽油机井冲速难以有效下调的问题,研发了一种高效低转速稀土永磁电动机。该电动机同步转速250 r/min,能使抽油机井最低冲速调整到1 min-1左右,不仅满足了泵排量系数不足油井低冲速的要求,而且电动机本身具有的较高启动转矩,保证了抽油机使用较低配用功率等级的驱动电动机,同时降低了变压器容量,较好地解决了“大马拉小车”的技术难题。     

电动机转速测定在抽油井分析和控制中的效用

本文描述怎样使用电动机转速,来推断有杆泵抽油井的运行情况。通过使用电动机性能数据和转速,可推断出抽油机减速箱扭矩、平衡情况、电动机负荷、定性的示功图和能耗。油井泵抽空控制和连续监控也是本方法的应用。     

FET液压泵驱动电动机在线监控系统的研究

鉴于传统的液压泵驱动电动机检测效率和自动化水平低,很难保证在井下150℃高温环境下可靠工作的状况,介绍了一种基于CAN总线设计的液压泵驱动电动机在线监控系统。该系统可实现对电动机的自动驱动控制,并能自动检测电动机的温度、转速、驱动电压和驱动电流等运行参数。系统采用全数字化测控设计,以DSPIC30F6010A高速微型计算机为核心,通过工业现场CAN总线实现了数据通讯和共享。试验结果表明,系统很好地解决了150℃高温环境下电动机的控制与运行状态监测问题,有效地保证了系统的稳定运行。     

超低速电动机的研制及在抽油机上的应用

在分析油田开发后期的现状及存在问题后,系统研究了降低电动机转速的途径,研制出适合于低产井生产特点的超低转速电动机。该电动机通过改变定子绕线方式和将定子绕组极数由目前的8极增加至24极,降低了转速;通过选用具有良好导磁性能的新型电动机铁芯材料、选用具有良好导电性能转子导条的材料、改变转子铁芯槽型等措施,增大了转矩。这种电动机在低产抽油机井上有着广阔的应用前景。     

钻井液连续波信号发生器控制方法

为了利用往复主阀产生钻井液连续波，从而实现井下信息高效、快速传递，研究了往复式钻井液连续波信号发生器的控制方法。在选择斜面凸轮作为控制机构的基础上，优选了普通无刷直流电动机并确定了改变电枢电压的调速方法，建立了往复主阀产生钻井液连续波时的电动机转速及负载转矩计算模型。经过算例分析，得到了能够产生正弦钻井液连续波的电动机转速、负载转矩和电枢电压随时间的变化规律:在半个周期内，电动机转速非线性减小，电动机负载转矩非线性增加，电动机最大负载转矩为0.46 N·m，电枢电压呈现先减小后增大的趋势。研究结果表明，改变电枢电压的调速方法是可行的，对连续波调频可以实现对井下信息的传输，提出的钻井液连续波信号发生器控制方法可以为井下信号发生装置的设计及现场应用提供参考。      

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。     

电动机起动制动的控制原则

电动机起制动,一般有电流控制原则;转速控制原则;时间控制原则和行程控制原则等。下面把这几种控制原则的动作原理说明如下:一、电流控制原则所谓电流控制原则,就是改变电路参数及改变电路联接等操作是根据主电路电流来进行的。现以绕线式异步电动机按电流控制起动的线路为例,如图1,说明其动作程序如下顺序图。应当注意的是:QC_2常开触点是防止起动一开始就接通 C 的可能性,在 QC_2接通前,应设法保证 LJ 先动作以断开 C 的线路。二、转速控制原则电动机按转速原则控制,可以按反映转速方法的不同,分为直接反映转速与间接反映转速两种。直接反映转速多利用转速继电器或测速发电机。间接反映转速在直流电动机上常利用电枢的反电势,在交流电动机中常利用转子     

变频调速技术在炼油厂火炬气回收系统中的应用

金陵石化公司炼油厂针对火炬气流量变化频繁及变化幅度大的特点,考虑到气柜操作中的种种问题及气柜投资高的因素,在火炬气回收系统技改工程中,先不增加气柜,而是在火炬气螺杆式压缩机电动机上增设变频调速器,电动机转速由压缩机入口给定压力自动控制。根据火炬气量大小,电动机转速可在600～2985r/min范围内运行。经几个月的生产证明,此技术是可行的,火炬基本上不再有排气燃烧现象。此项技改工程的投资回收期     

电动机输出扭矩在线检测仪的研制与应用

如何准确测试游梁式抽油机井的地面机械效率是一个难以解决的问题,其主要原因是无法现场在线测试电动机效率。通过电动机扭矩在线检测装置的研制,可动态测量出电动机输出扭矩和转速,方便地计算出电动机输出功率,包括瞬时功率和平均功率。如果同步测量电动机输入功率,可方便计算电动机的机械效率,从而解决了测试抽油机井系统效率时无法准确测试地面效率的问题。现场应用取得了较好的效果,为分析和研究抽油机井系统各节点的能耗情况、提高机采系统效率提供了重要手段。同时,也为准确评价电动机寿命和电动机效率提供了重要手段。     

抽油机拖动用开关磁阻电动机试验测试与评价

对游梁式抽油机用开关磁阻电动机的调速系统进行室内试验分析,评价其对油井工况的适应性。通过测试在不同负载、不周转速情况下电动机的输出转矩与电动机效率,得到电机的特性曲线。测试结果表明:开关磁阻电动机调速系统具有良好的起动特性,在0.2倍额定电流情况下输出转矩能够达到额定转矩的2.5倍;良好的调速性能使得电动机可以在0.2倍额定转速下正常工作,同时过载能力达到2.2,且保持50%以上的效率;在5%负载情况下开关磁阻电动机效率达到75%,而同规格异步机仅为30%。该开关磁阻电动机对抽油机"重载起动、低负运行"工况具有较好的适应性。     

小排量高扬程螺杆泵的设计与应用探讨

针对大庆外围油田油藏特点，设计了LGB40－42小排量高扬程螺杆泵，其工作转速为50－200r/min，排量为5－12m^3/d，举升高度为1800m；地面驱动电动机的额定功率为15kW；采用齿轮与窄V带双级变速机械传动，传动效率达95％。试验研究表明，定子橡胶的综合性能是决定螺杆泵使用寿命的关键，而影响螺杆泵工作特性的主要因素有温度，举升介质和转子转速。在室内试验研究的基础上，给出了选配定，转子以及评价螺杆泵工作特性质量的合理工作特性曲线。从现场使用情况看，这种螺杆泵的性能可靠，结合合理，并有良好的适应性。     

抽油机井提高系统效率方法探讨

有杆抽油系统效率的高低,对能耗影响较大,获得较高的系统效率可起到节约能量提高经济效益的目的.通过对抽油设备、抽汲参数及技术管理等影响抽油机井系统效率因素的分析,结合实际提出整改措施,从优化抽油机井参数设计、优化管杆组合、应用低转速电动机及变频调速装置,以及进行稀土永磁电动机改造试验等方面进行降低能耗、提高系统效率的试验,见到了较好的效果,在提高抽油机井系统效率方面总结了现场比较实用的方法,为节能降耗工作提供了一定的可供借鉴的经验.     

电潜泵潜油电动机转子弯曲振动临界转速分析

通过对采油电潜泵潜油电动机转子结构的振动模型简化，应用机械振动理论和方法，分析了转子无阻尼弯曲振动的临界转速问题。建立起一般的分析计算方法，并根据电动机转子的具体简化模型，应用计算机编程进行了计算。计算结果表明，目前油田上使用的电潜泵电动机转速恰好在临界转速（共振区）内，会引起大的弯曲振动，振动载荷约为正常载荷的12倍，将显著降低潜油电动机和泵系统的寿命。     

电潜泵潜油电动机转子弯曲振动临界转速分析

通过对采油电潜泵潜油电动机转子结构的振动模型简化 ,应用机械振动理论和方法 ,分析了转子无阻尼弯曲振动的临界转速问题。建立起一般的分析计算方法 ,并根据电动机转子的具体简化模型 ,应用计算机编程进行了计算。计算结果表明 ,目前油田上使用的电潜泵电动机转速恰好在临界转速 (共振区 )内 ,会引起过大的弯曲振动 ,振动载荷约为正常载荷的 12倍 ,将显著降低潜油电动机和泵系统的寿命     

游梁式抽油机间歇供电装置的研制与应用

针对游梁抽油机电动机效率低和井场窃电问题,研制了具有节电和防井场窃电功能的游梁抽油机调压+间歇供电装置。该装置通过控制可控硅的导通角实现在电动机做功期调压供电,在电动机发电期不供电。分析了间歇供电对电动机、抽油机和电网的影响;根据现场实测数据分析了该装置的节电效果及现场应用情况。该装置节电效果显著,能防止井场窃电,可用于对游梁抽油机电动机的长期驱动。     

利用电机转速对抽油井进行分析和控制的建议

有杆泵抽油系统的电动机,对加在其上的载荷非常敏感.当载荷增加时其转速变慢,当载荷减小时其转速加快.因此,可根据电动机的转速来推断抽油设备的运行状况和油井的生产情况,从而可连续监测和控制抽油井. 美国一些油田利用电机转速可做到:①对抽油系统进行电力预测;②不用电表对抽油系统进行电力分析;③不用动力仪可作出示功图;④计算变速箱扭矩和所需平衡重;     

一种新型抽油机节能控制装置

针对现有抽油机电驱动装置效率和功率因数低、耗能严重的问题,研制了一种新型抽油机节能控制装置。该装置根据抽油机负载的周期性变化,通过单片机应用C语言编程计算电动机的铜损耗和铁损耗,可时刻保证抽油机驱动电动机运行在铜损耗等于铁损耗的最低损耗状态,降低抽油机的总损耗,提高其工作效率和功率因数,有较好的节能效果。试验结果表明,该节能控制装置可减小电动机启动电流,延长电动机寿命;在抽油机的整个工作周期中不改变电动机的转速,不影响抽油机的采油效率;具有缺相、过载等保护功能,可有效、及时地防止电动机在缺相和过载时遭到损坏。     

抽油机低冲次实现方式初探

实现抽油机的低冲次可采用配备低转速电动机或变频调速电动机、增大抽同机减速器的传动比、增加机械传动级数以及换用蜗杆传动减速器等方法。理论分析认为,在不改变传统的机械传动方式的基础上,增大减速器的总传动比是实现抽油机低冲次的最好方法,用其它方法实现低冲次都会使抽油机的机械效率有所损失。对一些系统效率较低的油井配合 工作参数优化,实现低冲次是采油是降低采油成本。提高油田开发效益的一条重要途径。