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維修技術(shù)
抽油機節能電機的應用分析
內容簡(jiǎn)介:就目前而言,永磁同步電機的發(fā)展已經(jīng)日趨成熟,在市場(chǎng)上投放的幾十個(gè)品種,其運行以后發(fā)現具有很高的穩定性和可靠性,傳統的異步電機已經(jīng)被取代,永磁同步電機補償了電容器的不足,而且使電機本身實(shí)現了節能效果,從根本上使集采系統電網(wǎng)其運行和優(yōu)化的問(wèn)題得到解決。
  常規的游梁抽油機其設計使用的是傳統的異步電機驅動(dòng),電機平均負載率低,而且會(huì )浪費巨大的電能。目前,河南油田自行研究應用了超高轉差率電機、永磁同步電機、變頻調速電機、多級電機等節能型電機。對上述節能電機的應用情況及節能原理進(jìn)行分析研究后認為,以上的節能電機都能通過(guò)不一樣的途徑達到節約抽油機電能消耗的相同目的。并且對于以上的節能電機市場(chǎng)應用前景和現場(chǎng)適應性進(jìn)行了評價(jià)。
  就目前而言,油田使用的抽油機一般為常規游梁抽油機,這是一種帶負荷的啟動(dòng)裝備。在運轉的時(shí)候需要較小的轉矩,但是啟動(dòng)的時(shí)候轉矩非常大,所以在實(shí)際的生產(chǎn)運用中,需要設計比游梁抽油機運轉功率大很多的變壓器以及電機。雖然這樣可以解決啟動(dòng)的問(wèn)題,可是在正常運行的情況下電機處于輕載狀態(tài),電機的效率和電網(wǎng)的功率都被大大降低,使無(wú)功消耗被提升。由于大部分的游梁抽油機其功率使用率都不到百分之二十五,因此,油田的經(jīng)濟效益受到嚴重的影響。針對這個(gè)問(wèn)題,經(jīng)過(guò)多年不斷摸索多種途徑以達到節能降耗的目的,有了一定的成果,本文對抽油機節能降耗的實(shí)際應用情況作出探討和分析。
  永磁同步電機節能原理及特點(diǎn)
  在結構上,異步電機和永磁同步電機十分相似,不同之處在于永磁同步電機中插入稀土永磁鋼,使原本的異步電機轉化為同步電機。這樣一來(lái),大量的定子邊勵磁被減少,同時(shí),轉子邊的鐵和銅的損耗也可以大大降低。使功率效率和因數大幅提高,配電設備容量以及電機升溫都被降低。由于永磁同步機和y系列電機的安裝尺寸與外形結構十分相似,這樣一來(lái),在現場(chǎng)換用時(shí)也非常便利。
  超高轉差率電機
  節能原理簡(jiǎn)介:由節能控制箱及超高轉差率電機組成的抽油機節能帶動(dòng)設置,控制箱及電機可以按照要求做成連體式或者分體式,這種為游梁抽油機特別制造的電機和控制箱使用更加方便。超高轉差率的電機其特征為機械較軟,啟動(dòng)時(shí)所需的電流較低,轉矩交高;在節能控制箱箱則有缺相、過(guò)載、過(guò)熱等功率因數和保護功能作為補償。
  應用及分析:
  在抽油機中的超高轉差率電機,其在一個(gè)沖次內速度變化較大,利用系統中的動(dòng)能均衡作用能夠將減速箱的最大凈距減少百分之四十。這增加了最小扭矩,由于扭矩的變化范圍不大,扭矩曲線(xiàn)比較平坦。這樣一來(lái)齒輪由于疲勞而產(chǎn)生的破壞被減輕,加速器齒輪使用過(guò)程中產(chǎn)生的事故也有所減少。
  光桿運行的速度規律被超高轉差率改變,由于超高轉差率機具有的軟特性,使光桿即便是在重載過(guò)程中也能呈現出勻速運行的狀態(tài),這個(gè)時(shí)候其加速度幾乎為零。因此抽油桿不但最大應力被減小,其應力的變化范圍也被減小,降低了斷脫和疲勞的幾率。
  超高轉差率電機具有啟動(dòng)電流小和啟動(dòng)扭矩大的特點(diǎn),其裝機功率較低,因此使得電機固定損耗被降低。
  由于抽油機的重載運行時(shí)間遠遠小于輕載運行的時(shí)間,因此在超高轉差率電機上設計高效區時(shí),需要把高效區設計在輕載荷區之上。盡管超高轉差率電機其額定功率不高,可是普通電機的效率還是遠遠落后于超高轉差率機的。
  由于普通的電機抽油機在使用時(shí)會(huì )接近上下死點(diǎn),才能使拖動(dòng)電機進(jìn)入發(fā)電狀態(tài),拖動(dòng)電機遠遠超過(guò)了同步轉速運行,將電能傳輸給電網(wǎng),導致系統能耗大大增加。若想消除發(fā)電狀態(tài),就可以使用超高轉差率電機。
  超高轉差率電機具有合理的匹配方式,因此其功率因數能夠有百分之五十到百分之八十的提高。并且無(wú)功功率能達到百分之六十以上的降低率。使電網(wǎng)電路和電流的損耗率達到百分之五十。
  變頻調速電機
  原理及基本性能:使用電腦程序對電機的變頻控制柜進(jìn)行控制,能夠充分將電機與抽油機結合起來(lái),兩者的工作特性可以得到融合。這種方法利用了自動(dòng)識別上、下行程的功能,總動(dòng)將上行程以及下行程的功率速度進(jìn)行調整,具有靈活性和穩定性,在這個(gè)基礎上,還可以依據電機的頻率轉速對抽油機沖次進(jìn)行增加或減少,使抽油機增加泵效,平衡油汲,在工作時(shí)保持最好的狀態(tài)。
  優(yōu)缺點(diǎn):由于使用了變頻調速進(jìn)行控制,使電機功率因數達到了0.9以上,因此,能夠使電網(wǎng)以及變壓器的負擔得到減輕,同時(shí)線(xiàn)損率也能夠被降低;根據油井在實(shí)際應用中的供液能力,可以運用變頻調速控制對抽汲數獨進(jìn)行動(dòng)態(tài)的調整,不但可以節約電能,同時(shí)還能使原油產(chǎn)量得到增加。比如對低產(chǎn)能的井田任意減少沖次,使泵的空行程被減少,能使泵效提高百分之二十左右。
  低速電機
  低能電機的原理及基本性能:保持頻率f不變,對異步電機其磁極對數p進(jìn)行改變,能夠讓它的同步轉速n也隨之改變。這樣一來(lái),當電機在一定的負荷之下產(chǎn)生穩定變化時(shí),能夠實(shí)現減少泵的空行程以及使抽汲速度得到調整的目的。
  低能點(diǎn)擊的應用分析:一般而言,配備低速電機有兩種方式:第一種是直接在新抽油機上裝備低轉速電機。但是這種方法并不適合老抽油機,因為其成本較高,所以往往是新抽油機上使用。第二種是改造抽油機上的電機。這種方式新老抽油機都適合,相對而言成本較低,而且改造以后抽油機最低沖次可以比原來(lái)減低一半。
  就目前而言,永磁同步電機的發(fā)展已經(jīng)日趨成熟,在市場(chǎng)上投放的幾十個(gè)品種,其運行以后發(fā)現具有很高的穩定性和可靠性,傳統的異步電機已經(jīng)被取代,永磁同步電機補償了電容器的不足,而且使電機本身實(shí)現了節能效果,從根本上使集采系統電網(wǎng)其運行和優(yōu)化的問(wèn)題得到解決。由此可見(jiàn),永磁同步電機具有很好的推廣應用前景。
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西瑪新聞相關(guān)內容    當前文章:抽油機節能電機的應用分析
永磁無(wú)刷直流電機PWM調制方式研究。
  無(wú)刷直流電動(dòng)機模型2PWM調制方式對電流的影響永磁無(wú)刷直流電機在忽略凸極效應時(shí),定子三相繞組的自感和互感為常數,與轉子位置無(wú)關(guān)。
微電機轉子壓鑄模設計。
  與一般壓鑄件不同,微電機轉子結構看似簡(jiǎn)單,但壁厚相差較大,端環(huán)壁厚、風(fēng)葉、導條較薄細。若模具設計不合理,會(huì )導致端環(huán)部分產(chǎn)生縮孔、疏松、氣孔以及導條、風(fēng)葉部分成形不足等質(zhì)量問(wèn)題。
YE3電機和YE2電機、YX3電機的區別?
  由于國內目前Y,Y2,Y3系列電機基本都淘汰,所以YE3超高效節能電機節約能源、降低長(cháng)期運行成本,非常適合紡織、風(fēng)機、水泵、壓縮機使用,靠節電一年可收回電機購置成本;直接啟動(dòng)、或用變頻器調速,可全面更換異步電機;
西安西瑪高壓電機維修的工藝流程簡(jiǎn)單介紹
  西安西瑪高壓電機生產(chǎn)廠(chǎng)家批量生產(chǎn)電機時(shí),要購真空浸漆設備,該設備由專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)家提供。一般修理廠(chǎng)家利用電加熱棒加熱定子至一定溫度后翻轉,定子口朝上進(jìn)行雙面灌漆。
西瑪電機維修在生活中尤為重要。
  西瑪電機本身如果過(guò)載,欠壓過(guò)壓,都會(huì )引起電機繞組故障。這不僅會(huì )對影響電機的使用效率,也會(huì )對我們的人身安全造成一定的威脅。電機維修在這個(gè)時(shí)候就顯得尤為重要。
微電機轉子壓鑄模設計
  模具結構設計所示的微電機轉子零件,材料為工業(yè)純鋁,采用所示模具在立式壓鑄機上壓鑄成形。模具動(dòng)、定模均采用鑲塊、鑲套結構,不僅節省模具鋼,而且改善了模具的排氣性,提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。
簡(jiǎn)化電機驅動(dòng)解決方案
  高度集成、低成本和強大的設備選項在今天變得更為可能。這些產(chǎn)品可以簡(jiǎn)化電機控制設計和改善現有的分立式設計的保護技術(shù),在過(guò)去的設計中往往被忽略了。下一個(gè)具有挑戰性的電機控制問(wèn)題是在您的辦公桌上,花時(shí)間去探索一些簡(jiǎn)單的集成產(chǎn)品。
步進(jìn)電機電源干擾的解決方法
  在許多場(chǎng)合,因為步進(jìn)電機的電流電壓較高,比如有的步進(jìn)電機最大輸出電流8A,電壓325V,再加上其外殼未采用鋁合金外殼進(jìn)行磁屏蔽,因此對高靈敏的接收機系統造成干擾,使其無(wú)法工作,并且干擾電源,尤其在高頻時(shí),可能造成控制系統的單片機和上位機無(wú)法進(jìn)行正常通訊,嚴重者造成單片機死機,給正常使用造成了困難,因此干擾問(wèn)題必須加以解決。
采用向量控制提高交流電機的動(dòng)態(tài)性能
  與直流電機不同的是,交流感應電機的轉子電流不能通過(guò)外部進(jìn)行直接控制,但可以通過(guò)定子場(chǎng)與轉子導體中感應的電流的交互作用來(lái)實(shí)現控制。由于定子和轉子之間的物理絕緣,交流感應電機本身不具最優(yōu)的轉矩生成條件。
實(shí)現高能效電器設備的變速電機控制
  電機繞組電流的直接測量相對比較昂貴,因為高共模電壓,所以它需要進(jìn)行隔離式測量。更具性?xún)r(jià)比的方法是通過(guò)采樣直流環(huán)分路電流來(lái)重構電機電流。
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