文档介绍：变频调速系统培训材料
长庆油田分公司机械制造总厂
抽油机专用变频调速系统
CQ系列油气混输泵变频控制
智能型橇装注水站
抽油机专用变频调速系统
前言
1
电动机的工作原理
2
抽油机
3
变频器的工作模式和操作方法
4
抽油机专用变频控制柜
5
6
通信系统简介
7
抽油机变频柜现场应用
一、前言
1、抽油机传统调速方式
油田普遍采用有杆抽油方式,而所用的抽油机普遍存在机采效率低、能耗大等情况。在实际生产过程中,采油井的供液能力随时都有变化,需要对抽油系统运行参数进行及时而合理的调整,其中抽油机冲次的调节尤为重要。一般通过更换电机皮带轮调节冲次,抽油机冲次只有三档,分别为,5、、-1。-1冲次采油的需要;不能任意调节抽油机的冲次,难于使采油系统处于最佳工作状态,造成泵效普遍降低。
一、前言
2、抽油机专用变频调速系统的结构
一、前言
系统主要由抽油机、变频控制柜、电动机、传感器、通讯和监控中心六部分组成。
传感器采集抽油系统地面功图和电动机输入参数,为变频调速提供依据;
变频控制柜提供调速需要的变频电源;
电动机接入变频电源驱动抽油机按需要的冲次运转;
通讯模块将采集到的数据上传至监控中心,监控中心远程控制启停机和调速。
二、电动机的工作原理
油田使用的变频器驱动的电机有三种类型:三相异步电动机、变频电动机和永磁同步电动机。目前,长庆油田使用的最多的为三相异步电动机。三相异步电动机的结构:
二、电动机的工作原理
1)定子
(1).定子铁心: 定子铁心的作用是作为电机磁路的一部分,并在其上放置定子绕组。
(2).定子绕组:定子绕组的是电动机的电路部分,通入三相交流电,产生旋转磁场。
2)转子
  转子包括转子铁心、转子绕组和转轴等部件。
(1)转子铁心   作用:电机磁路的一部分,并放置转子绕组。、叠压而成,硅钢片外圆冲有均匀分布的孔,用来安置转子绕组。
(2)转子绕组   作用是切割定子旋转磁场产生感应电动势及电流,并形成电磁转矩而使电动机旋转。根据构造的不同分为鼠笼式转子和绕线式转子。
3)转轴  传递转矩及支撑转子的重量,由中碳钢或合金钢制成。
二、电动机的工作原理
2、电动机参数的计算模型
U = E + I×R (I:电流,R:电子电阻,E:感应电势)
E = k×f×X (k:常数,f: 频率,X:磁通)
T=K×I×X (K:常数, I:电流,X:磁通)
P=w×T (w:角速度,T:转矩)
1、长庆油田抽油机类型
长庆油田再用的抽油机主要有三大类:纯曲柄平衡抽油机,纯游梁平衡抽油机,复合平衡抽油机(曲柄复合平衡抽油机和弯梁变矩复合平衡抽油机。
2、抽油机的平衡原理
(1)抽油机不平衡的原因:悬点承受的是不对称的脉动载荷,上冲程电动机做功很大,下冲程电机做负功。
(2)抽油机不平衡的危害:抽油机运转不平衡,影响电机的工作效率,使电机的功率因数降低,加大电机的功率损耗。
3、抽油机平衡方式:游梁式抽油机的平衡方式有三种:纯曲柄平衡,纯游梁平衡、游梁曲柄复合平衡。
4、抽油机达到平衡的原则是:
(1)电动机在上下冲程中做功相等;
(2)电动机在一个冲程中作功最小。
(3)上、下冲程中电机输入功率峰值相等。
三、抽油机
三、抽油机
5、抽油机负功的产生
现场试验表明,驱动抽油机的三相异步电动机在运行转速大于同步转速时处于发电状态,并产生负功,电动机转差率绝对值超大,产生的负功越大。处于发电状态的电动机发出的电能频率、电压、相序相位与电网一致时,负功能回馈电网被利用。此外,负功值大,抽油机系统效率下降,在计量和计算抽油机电动机输入有功功率时应减去负功值。