【正文】 電流 ,二是減小全壓起動時過大的機械沖擊 。 當負載率 β 33%時 ,不能及時進行 切換 ,會影響節(jié)能效果 ,而當負載率 β 33%時 ,不能及時進行 切換 ,會使電流過大 ,銅耗增加 ,反而費電 ,同樣影響節(jié)能效果 。 電動機在進行星 /三角轉(zhuǎn)換時會產(chǎn)生沖擊電流 。 電動機的轉(zhuǎn)矩是與電壓的平方成正比的,當電動機輕載時 (負載率 33%,可以將電動機的繞組由 “ △ ” 接法改成 “ Y” 接法 ),使每相繞組只承受 220V的電壓 ,即為額定電壓的 ， 電動機的轉(zhuǎn)矩也就僅為額定轉(zhuǎn)矩的三分之一 。 而當電動機處于輕載運行時 ,其效率和功率因數(shù)都較低 ,此時若適當調(diào)節(jié)電動機定子的端電壓 ,使之與電動機的負載率合理匹配 ,這樣就降低了電動機的勵磁電流 ,從而降低電動機的鐵耗和從電網(wǎng)吸收的無功功率 ,可以提高電動機的運行效率和功率因數(shù) ,達到節(jié)能的目的 。 隨著油井由淺入深的抽取 ,油井的產(chǎn)液量越來越少 ,抽油機的負荷也相應減小 。 一、間抽控制器的特點及應用 長江大學機械工程學院 由于抽油機的功率檔次有限 ,而每一口油井的參數(shù)都不一樣 ,在選配抽油機時 ,不可能做到量身定做 ,剛好和抽油機的功率檔次相匹配 ,一般均留有一定的功率余量 ?？刹捎酶鞣N不同的傳感器達到節(jié)能控制的目的 。 但仍然無法解決令抽油機的工作能力動態(tài)地響應油井負荷的變化 ,達到最佳節(jié)能控制的目的 ,同時還有可能影響油井的產(chǎn)量 。6)可實現(xiàn) 數(shù)據(jù)遠輸 : 應用多個設備與數(shù)據(jù)中心的 PC 機構(gòu)成分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) , 各種信息數(shù)據(jù)被現(xiàn)場的 DTU 設備上傳到數(shù)據(jù)中心 , 數(shù)據(jù)中心的命令也通過現(xiàn)場的 DTU 送達采集點。4)通過中間繼電器控制接觸器通斷 , 實現(xiàn)對電動機的工作狀態(tài)控制 , 在啟動電動機或電動機缺相運行時 , 以聲光方式報警 , 同時提供電動機缺項自動保護功 。 2)防盜開關(guān)可以提供信號判斷是否有偷油事件發(fā)生 。 抽油桿載荷傳感器 普遍采用的方法是通過特制的載荷傳感器 ,對抽油桿的載荷進行檢測。 在井口通過流量傳感器檢測油井的出液量 ,是實現(xiàn)抽油機控制最直接 ,也是最有效的力一法。 間抽控制的原始做法是派人定時到油井去開停抽油機 ,這種做法費工費時 。當液面超過一定深度時 ,再開啟抽油機進行抽吸 。 如果不加以控制 ,會浪費大量的電能 。長江大學機械工程學院 節(jié)能電控設備的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 ? 間抽控制器的特點及應用 ? 軟起動及調(diào)壓節(jié)能型電控裝置的應用范圍 ? 無功補償節(jié)能型電控系統(tǒng)特點及應用 ? 超高轉(zhuǎn)差率多速節(jié)能電動機及拖動裝置的應用 ? 變頻調(diào)速電機的節(jié)能特點及應用范圍 ? 交流伺服系統(tǒng)電機的節(jié)能特點及應用 ? 永磁同步電機系統(tǒng)節(jié)能的特點及應用范圍 ? 開關(guān)磁阻電機節(jié)能的特點及應用范圍 長江大學機械工程學院 抽油機的設計能力是按照油井最大抽取量考慮的 ,一般留有采油能力的設計余量 。 另外 ,隨著油井由淺入深的抽取 ,井中液面逐漸下降 ,泵的充滿度越來越不足 ,直到最后發(fā)生空抽的現(xiàn)象 。 對于這種油井 ,最簡單的方法是實行間抽 ,即 :當油井出液量不足或發(fā)生空抽時 ,就關(guān)閉抽油機 ,等待井下液量蓄積 。 這樣提高了抽油機的工作效率且避免了大量電能的浪費 。 間抽控制器已用于江蘇 、 長慶 、 青海及大慶等油田 一、間抽控制器的特點及應用 長江大學機械工程學院 如果能直接測出井中的液面 ,那么就可以用它來控制抽油機的運行。 應當說 ,電機電流的檢測是最方便、最可靠 ,也是最為廉價的方法。 一、間抽控制器的特點及應用 長江大學機械工程學院 抽油機井智能間抽控制裝置具有以下功能 : ?? 1)根據(jù)抽油機井的出液情況和壓力變化合理確定啟停時間。3)實時監(jiān)控油井生產(chǎn)的沖次及油壓、流量、電流和液面的變化 , 保存并自動繪制曲線 , 且予以保留和遠程傳輸 。 5)可讀取、顯示、保存和加載歷史啟停機數(shù)據(jù) , 數(shù)據(jù)格式為電子表格 , 可讀取和顯示當前停機和啟機時間 。 一、間抽控制器的特點及應用 長江大學機械工程學院 早期的控制是引入了定時鐘 ,只需設定開 、 停機時間 ,便能自動地進行間抽控制 。 為了解決上述問題 ,通過安裝相關(guān)的傳感器 ,精確感知油井負荷的動態(tài)變化 ,實現(xiàn)智能間抽控制 (IPOC)。 小結(jié)：間抽控制器在低產(chǎn)油井上節(jié)能效果明顯 （ 超過 50%）,同時因為其投資少 、 體積小 ,便于安裝 ,因此對于 “ 三低 ” 油田推廣應用的經(jīng)濟性很好 。 各型抽油機在配用電動機時 ,為了保證抽油機在各種工況下正常運行 ,也留有一定的功率余量 。 由于上述原因 ,造成了抽油機的實際負載率普遍偏低 ,大部分抽油機的負載率在 20～ 30%之間 ,最高也不會超過 50%,形成了大馬拉小車的現(xiàn)象 。 二、軟起動及調(diào)壓節(jié)能型電控裝置的應用范圍 長江大學機械工程學院 電動機定子繞組星 /三角轉(zhuǎn)換降壓節(jié)能 由于低壓電動機在正常工作時 ,定子三相繞組是接成 “ ”接法后接入 380V電網(wǎng)的 ,這樣每相繞組承受 380V的線電壓 ,電動機可額定的輸出機械功率 。 當負載率 33%時 ,再將電動機繞組改為 接法運行 ,否則會因電流過大而燒毀電動機 。 二、軟起動及調(diào)壓節(jié)能型電控裝置的應用范圍 長江大學機械工程學院 星形 /三角形接法的實現(xiàn)一般采用交流接觸器實現(xiàn) ,也可以通過可控硅開關(guān)實現(xiàn) ,兩種方法在節(jié)能效果上并無多大差異 ,而轉(zhuǎn)換控制電路轉(zhuǎn)換時的負載率則會對節(jié)能效果產(chǎn)生較大的影響 。 為了不使轉(zhuǎn)換頻繁進行 ,一般在轉(zhuǎn)換點的負載率之間設置一定的回差 ,常采用負載率 β 30%時進行 轉(zhuǎn)換 ,而當 β 35%,進行 轉(zhuǎn)換 。 那么在抽油機上使用降壓軟起動裝置 ,其效果究意如何 ?由于電動機的轉(zhuǎn)矩與所加電壓的平方成正比 ,所加的電壓降低了 ,電動機的轉(zhuǎn)矩達不到負載的起動轉(zhuǎn)矩時 ,電動機是轉(zhuǎn)不起來的 ,而且電動機的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩一般小于額定轉(zhuǎn)矩 ,降壓對起動就更加不利了 。 只有當電壓升高到電動機的轉(zhuǎn)矩足以克服負載的靜轉(zhuǎn)矩時 ,電動機才能啟動 。 二、軟起動及調(diào)壓節(jié)能型電控裝置的應用范圍 長江大學機械工程學院 上面的分析僅僅局限于對減小起動電流的討論 ,對需重載起動的負載 ,雖然使用軟起動器并不能達到減小起動電流的目的 ,當然更不能達到節(jié)省起動能量的作用 。 因此 ,對于抽油機來講 ,使用軟起動器起動 ,不一定能達到減小沖擊電流的目的 ,但可以達到減小起動時機械沖擊的目的 ,還是有一定作用的 。 二、軟起動及調(diào)壓節(jié)能型電控裝置的應用范圍 長江大學機械工程學院 電動機可控硅軟啟動 ,調(diào)壓節(jié)電 可控硅軟啟動 ,調(diào)壓節(jié)電控制框圖如下圖所示 。 二、軟起動及調(diào)壓節(jié)能型電控裝置的應用范圍 長江大學機械工程學院 其優(yōu)點是可以動態(tài)跟蹤電動機的功率因數(shù)或輸入電功率 ,達到最佳節(jié)能效果 。 可兼作電動機的軟啟動器 ,同時由于采用單片機控制,具有完善的保護功能 。 小結(jié)：可控硅軟起動 、 調(diào)壓節(jié)能 ,節(jié)省的只是電動機自身損耗的一部分 ,節(jié)能效益與其投資不成比例 ,且因為其產(chǎn)生大量諧波 ,對電網(wǎng)及電機均有影響 ,因此不宜推廣 。 三、無功補償節(jié)能型電控系統(tǒng)特點及應用 長江大學機械工程學院 無功就地補償只對長期空載或輕載運行的電動機有用 ,對于重載運行的電動機 ,因為其本身功率因數(shù)較高 ,沒有補償?shù)谋匾?。對于抽油機這樣的負載 ,由于負載頻繁變化 ,沒有必要采用自動投切的電容器組補償 ,因為這樣會增加成本 ,降低可靠性 ,是得不償失的 。 三、 無功補償節(jié)能型電控系統(tǒng)特點及應用 長江大學機械工程學院 作為節(jié)能措施的應用 作為節(jié)能措施的應用抽油機由于其特殊的運行要求 ,所匹配的拖動裝置必須同時滿足三個最大的要求 ,即最大沖程 、 最大沖次 、 最大允許掛重 。 因此往往抽油機在設計時確定的安裝容量裕度較大 , 世紀 80年代中期分別引進國外超高轉(zhuǎn)差電動機 (CJT)和超高轉(zhuǎn)差多極電動機 (CDJT)技術(shù) ,對抽油機拖動裝置進行了大量科學實驗 、 測試和分析 ,證明抽油機匹配 CDJT節(jié)能拖動裝置具有顯著的節(jié)能效果 。 網(wǎng)絡 、 電機繞組的銅耗與電流平方成正比 ,電流的下降自然會帶來損耗的降低 ,從而達到節(jié)能的目的 。超高轉(zhuǎn)差率電機具有軟的機械特性 ,較低的啟動電流 ,較高的啟動轉(zhuǎn)矩 。 長江