游梁式抽油機(jī)是石油開采的主要設(shè)備,也是主要耗能設(shè)備,其驅(qū)動(dòng)電機(jī)負(fù)載率通常都小于30%。這種情況的存在,使電能的利用率降低,增加了電能的損耗。針對(duì) 上述情況,本文對(duì)一種應(yīng)用于游梁式抽油機(jī)拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)的高效節(jié)能控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究。

論文介紹了國(guó)內(nèi)外抽油機(jī)的發(fā)展概況及游梁式抽油機(jī)的工作原理,闡述了游梁式抽油機(jī)系統(tǒng)效率低下的原因。在此基礎(chǔ)上,介紹了油田抽油機(jī)常用的節(jié)能方法并對(duì)其 優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了分析,提出了一種基于變頻調(diào)速和功率因數(shù)閉環(huán)控制的節(jié)能方桉。游梁式抽油機(jī)節(jié)能裝置的硬件部分以AT89C51單片機(jī)為核心,包括主電路、控 制電路、驅(qū)動(dòng)電路、保護(hù)電路、功率因數(shù)檢測(cè)電路和能量回饋電路等部分。主電路采用交-直-交電壓型結(jié)構(gòu);控制電路部分由脈寬調(diào)制芯片SA866AE產(chǎn)生 SPWM控制信號(hào)。AT89C51單片機(jī)控制部分由顯示電路、鍵盤電路、復(fù)位電路、記憶電路、功率因數(shù)計(jì)算電路和頻率輸出電路等組成;驅(qū)動(dòng)電路選用 IGBT專用驅(qū)動(dòng)模塊EXB841進(jìn)行控制信號(hào)的放大;保護(hù)電路實(shí)現(xiàn)過流過壓保護(hù)、短路保護(hù)等功能。軟件部分包括SA866AE外接EEPROM初始化參 數(shù)的設(shè)計(jì)、單片機(jī)控制程序和電機(jī)軟啟動(dòng)程序,軟件采用匯編語言編程。

論文最后對(duì)所設(shè)計(jì)的部分電路進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)分析。勝利油田現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行測(cè)試結(jié)果表明,該裝置可以使三相交流異步電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)大幅提高,綜合節(jié)電率達(dá)到 26.58%,節(jié)能效果明顯。