文档介绍：变频器在螺杆泵井上的应用
变频器在螺杆泵井上的应用
摘要:研究了不同负载下变频器应用的最佳效果,即其负载特性与变频器功能相结合,保证其良好的调控和节能效果。实际表明,变频器具有很强的功能,能够软起、软停和调节转速。变频调速技术可改善现有设备的运行工况,提高系统的安全可靠性和设备利用率,并延长设备使用寿命。
关键词:变频器;螺杆泵;节能;功能应用
中图分类号: TE08 文献标识码: A

地面驱动螺杆泵投资少、维护简单、管理方便、与其他采油方式相比耗能更低,是目前油田大力推广的原油举升机械。但存在螺杆泵起动时,其转速瞬间提高,抽油杆产生很大的惯性扭矩,导致抽油杆承受的扭矩大于额定扭矩,易抽油杆断脱;停机时,在油管内液柱的作用下对抽油杆产生较大的卸扣扭矩,造成抽油杆脱扣等问题。调参需要换轮,同时由于固定直径的皮带轮限制了调参范围。变频器的应用可解决了螺杆泵生产的这些问题。
一、变频器工作及节能原理
根据电机转速与工作电源输入频率成正比的关系,通过改变电动机工作电源频率达到改变电机转速的目的。变频器就是基于上述原理采用交-直-交电源变换技术,电力电子、微电脑控制等技术于一身的综合性电气产品。电动机直接驱动的方式运行,存在启动电流大、机械冲击、电气保护特性差等缺点。采用变频器运转,随着电机的加速相应提高频率和电压,起动电流被限制在150%额定电流以下(根据机种不同,为125%~200%)。用工频电源直接起动时,起动电流为6~7倍,因此,将产生机械电气上的冲击。采用变频器传动可以平滑地起动(起动时间变长)。起动电不仅影响设备使用寿命,而且当负载出现机械故障时不能瞬间动作保护设备,时常出现泵损坏同时电机也被烧毁的现象。其节能原理主要是随着转差率的降低,使功率因数获得提高。转矩是相对恒定的,因此,功率与转速成正比,降低转速即可实现节能。
二、节能效果
根据螺杆泵的负载特性与变频器相结合,既要保证螺杆泵的良好工况,又要确保电机运行时具有的最佳节能效果。
,变频器功率要与负载功率相匹配,才能保证起节能效果
对于负载来说,大容量的变频器确保了负载运行控制的稳定性,但大容量的变频器的价格与小容量的相差很大,从成本上考虑存在浪费。从变频器本身耗能看,在变频器工作时,通过变频器的电流是很大的,变频器产生的热量也是非常大的,不能忽视其发热所产生的影响,我们所使用的变频器都是安装在控制柜中。我们要了解一台变频器的发热量大概是多少,可以用以下公式估算:发热量的近似值= 变频器容量(KW)×55 [W]
如果变频器带有直流电抗器或交流电抗器,并且也在柜子里面,这时发热量会更大一些。
这时可以用估算:变频器容量(KW)×60 [W]
变频器和交流电机的功率匹配,主要看额定电流是否匹配,然后选与交流电机额定电流相匹配的变频器容量(功率),选定变频器配置时,要充分把握负载特性。其依据:确认负荷类型、速度、性质等负载的特性;确认是否是连续运转、长时间运转、短时间运转等运转特性;确认最大消耗输出值和额定输出值;确认最高回转数和额定回转数;确认速度控制范围;确认负荷变动、电流、电压、频率、温度变化等;确认所需的控制精密度;确认制动方法;确认输入电源配置。即从速度-转矩特性、过载容量、时间额定、启动转矩、额定输出值