【正文】 能特點(diǎn)及應(yīng)用 長江大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 運(yùn)動(dòng)控制程序功能 這種控制策略避免了再生制動(dòng)時(shí)電能的消耗或向電網(wǎng)回饋帶來的種種問題 ,也避免了隨之而來的銅損和鐵損等損耗 ,無論伺服系統(tǒng)處于 “ 工作 ” 或是 “ 休息 ” 狀態(tài) ,電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)始終保持很高 (大于 ),最大限度的節(jié)約電能 ,也使伺服控制器工作的更加輕松 ,可靠性相應(yīng)提高 。 六、交流伺服系統(tǒng)電機(jī)的節(jié)能特點(diǎn)及應(yīng)用 長江大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 小結(jié) (1)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可對(duì)抽油機(jī)沖次和上下沖程速比進(jìn)行無級(jí)調(diào)節(jié) ,達(dá)到優(yōu)選參數(shù) ,提高泵效 、 增加產(chǎn)量的目的 。對(duì)稠油井還可以防止驢頭與光桿 “ 打架 ” 。 (2)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可提高供電系統(tǒng)功率因數(shù) ,達(dá) 0. 9以上 ,同時(shí)大幅度降低抽油機(jī)啟動(dòng)電流及運(yùn)行時(shí)的平均電流 ,從而節(jié)約電費(fèi) 、提高了電網(wǎng)及變電站容量利用率 、 減少了線路損耗 ,提高了經(jīng)濟(jì)效益 。 （ 3)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可根據(jù)井底供油情況進(jìn)行抽空控制 ,選擇間歇抽油或自動(dòng)調(diào)節(jié)抽汲參數(shù) 。 該系統(tǒng)可以采用現(xiàn)有的抽油機(jī)電動(dòng)機(jī) ,且抽油機(jī)的結(jié)構(gòu)無須改動(dòng) ,因此很容易被納入油田的技術(shù)改造工作 。 六、交流伺服系統(tǒng)電機(jī)的節(jié)能特點(diǎn)及應(yīng)用 長江大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 節(jié)能原理淺析 永磁同步電動(dòng)機(jī)的組成部分：定子、永久磁鋼轉(zhuǎn)子、位置傳感器、電子換向開關(guān)等。 永磁同步電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單，體積小、重量輕、損耗小、效率高、功率因數(shù)高等優(yōu)點(diǎn)，主要用于要求響應(yīng)快速、調(diào)速范圍寬、定位準(zhǔn)確的高性能伺服傳動(dòng)系統(tǒng)和直流電機(jī)的更新替代電機(jī)。 稀土永磁同步電機(jī)與異步電機(jī)同樣由定子與轉(zhuǎn)子 2部分組成 ,不同的是在轉(zhuǎn)子鼠籠條內(nèi)嵌入了稀土永磁鋼 ,使勵(lì)磁由原來依靠定子邊勵(lì)磁變?yōu)橛赊D(zhuǎn)子邊稀土永磁鋼勵(lì)磁 ,變異步電機(jī)為同步電機(jī) 。 因此 ,定子邊勵(lì)磁電流大量減少 ,轉(zhuǎn)子邊的銅 、 鐵損耗亦大量減少 ,大幅度提高了功率因數(shù)與效率 ,降低了電機(jī)的溫升和配電設(shè)備的容量 。 七、永磁同步電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍 長江大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 與抽油機(jī)的適配狀況 永磁電機(jī)采用封閉式外殼結(jié)構(gòu) ,完全適應(yīng)野外工作環(huán)境 ,其外形結(jié)構(gòu)和安裝尺寸與 Y系列電機(jī)完全相同 ,現(xiàn)場換裝方便 。 該系列電機(jī)除保留了原異步電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單 、 使用方便 、 經(jīng)久耐用等優(yōu)點(diǎn)外 ,還具有下列優(yōu)點(diǎn) 。 a)效率高 額定效率為 92%,高于 Y系列電機(jī)約 4%,節(jié)能效果顯著 ,綜合節(jié)電率為 15%以上 。 b)功率因數(shù)高 功率因數(shù)由 1/4負(fù)載到額定負(fù)載時(shí) ,均保持在 。而異步電機(jī)的平均運(yùn)行功率因數(shù)僅為 。 七、永磁同步電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍 長江大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 與抽油機(jī)的適配狀況 c)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大過載能力強(qiáng) 啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的 ～ ,其啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩和過載能力均提高了 1個(gè)機(jī)座號(hào) ,能替換比它大 1～ 2個(gè)功率等級(jí)的 Y系列異步電機(jī) 。 因此 ,稀土永磁同步電機(jī)完全適用于常規(guī)抽油機(jī)的配套生產(chǎn) ,是目前抽油機(jī)用異步驅(qū)動(dòng)電機(jī)較理想的節(jié)能替代產(chǎn)品 。 永磁同步電機(jī)節(jié)能效果分析 a)降低電耗 ,提高功率因數(shù) ,抽油機(jī)單耗下降了 15%以上 ,功率因數(shù)平均達(dá)到 上 。 b)使用永磁電機(jī)后 ,解決了電容過補(bǔ)償問題 ,可以省去補(bǔ)償電容器 。 c)挖掘電網(wǎng)潛在容量 ,減緩用電負(fù)荷增長 ,增加了電網(wǎng)容量 。 七、永磁同步電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍 長江大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 使用中存在的問題 a)推廣使用前期 ,永磁同步電機(jī)與現(xiàn)有的保護(hù)裝置不配套 ,帶上保護(hù)裝置則頻繁動(dòng)作停機(jī) ,不用保護(hù)裝置則因線路故障或負(fù)荷增大而燒損電機(jī) 。目前已有多個(gè)廠家開發(fā)出配套保護(hù)裝置 ,此問題已得到解決 。 b)在現(xiàn)場 ,大部分用功率為 37 kW的永磁電機(jī)替代原來的 75 kW的電機(jī) ,由于永磁電機(jī)啟動(dòng)力矩大 ,初裝時(shí)可以順利啟動(dòng) ,且運(yùn)行良好 。 但由于地下開采層位或井況的變化 ,有些井負(fù)荷變化較大 ,如不及時(shí)更換大功率的永磁電機(jī) ,電機(jī)長時(shí)間處于過載運(yùn)行狀態(tài) ,電流達(dá)到額定電流的 ～ ,容易發(fā)熱引起褪磁 ,耗電反而增加 。 因此 ,選配永磁電機(jī)時(shí)應(yīng)根據(jù)油井負(fù)荷大小的動(dòng)態(tài)變化來確定合理功率的永磁電機(jī) 。 c) 在修理永磁同步電機(jī)過程中發(fā)現(xiàn) ,永磁同步電機(jī)燒壞后轉(zhuǎn)子褪磁 ,電機(jī)空載電流增大 (新電機(jī)空載電流為 7～ 8 A,轉(zhuǎn)子褪磁后則高達(dá) 42 A,無法正常使用 ),需要更換轉(zhuǎn)子中的永磁材料 。 七、永磁同步電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍 長江大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 SRD傳動(dòng)系統(tǒng)的組成 八、開關(guān)磁阻電機(jī)節(jié)能的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍 位置檢測 功率變換器 SR 電動(dòng)機(jī) 電流檢測 控制信號(hào) 控制器 電 源 負(fù) 載 長江大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 SR電動(dòng)機(jī)定 、 轉(zhuǎn)子實(shí)際結(jié)構(gòu) 八、開關(guān)磁阻電機(jī)節(jié)能的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍 長江大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 開關(guān)磁阻電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 八、開關(guān)磁阻電機(jī)節(jié)能的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍 AA39。BCD B39。C39。D39。EsS1S2VD1VD2123 139。239。339。1 定子和轉(zhuǎn)子均為凸極結(jié)構(gòu)； 2 定子上空間相對(duì)的兩個(gè)極上的線圈串聯(lián)或并聯(lián)構(gòu)成一相繞組 3 定子集中繞阻、繞組為單方向通電 4 轉(zhuǎn)子上無繞組 5 最常見的組合為 6/4極，8/6極或 12/8極。 四相 SR電機(jī)的工作原理圖 長江大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 開關(guān)磁阻電機(jī)運(yùn)行的原理 八、開關(guān)磁阻電機(jī)節(jié)能的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍 AA’ 通電 ? 11‘ 與 AA’重合 BB’ 通電 ? 22‘ 與 BB’重合 CC’ 通電 ? 33‘ 與 CC’重合 DD’ 通電 ? 11‘ 與 DD’重合 磁阻電動(dòng)機(jī)是利用磁阻最小原理，也就是磁通總是沿磁阻最小的路徑閉合，一定形狀的鐵心在移動(dòng)到最小磁阻位置時(shí)，必定使自己的軸線與主磁場的軸線重合，也就是利用磁引力拉動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。 依次給 ABCD繞組通電，轉(zhuǎn)子逆勵(lì)磁順序方向連續(xù)旋轉(zhuǎn) 長江大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 開關(guān)磁阻電機(jī)運(yùn)行的原理 八、開關(guān)磁阻電機(jī)節(jié)能的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍 下面通過圖示來說明轉(zhuǎn)子的工作原理 ， 右圖是磁阻電動(dòng)機(jī)的正視圖 ， 定子六個(gè)齒極上繞有線圈 ， 徑向相對(duì)的兩個(gè)線圈是連接在一起的 ， 組成一 “ 相 ” ， 該電機(jī)有 3相 ， 結(jié)合定子與轉(zhuǎn)子的極數(shù)就稱該電機(jī)為三相 6/4結(jié)構(gòu) 。 在下圖標(biāo)注的 A、 B、 C相線圈僅為后面分析磁路帶來方便 ， 并不是連接三相交流電 長江大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 開關(guān)磁阻電機(jī)運(yùn)行的原理 八、開關(guān)磁阻電機(jī)節(jié)能的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍 圖中紅色的線圈是通電線圈 ， 黃色的線圈沒有電流通過；通過定子與轉(zhuǎn)子的深藍(lán)色線是磁力線；把轉(zhuǎn)子啟動(dòng)前的轉(zhuǎn)角定為 0度 。 從左面圖起 ， A相線圈接通電源產(chǎn)生磁通 ， 磁力線從最近的轉(zhuǎn)子齒極通過轉(zhuǎn)子鐵芯 ， 磁力線可看成極有彈力的線 ， 在磁力的牽引下轉(zhuǎn)子開始逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；中間圖是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)了 10度的圖 ， 右面圖是轉(zhuǎn)到 20度的圖 。 長江大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 開關(guān)磁阻電機(jī)運(yùn)行的原理