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抽油機(jī)超高轉(zhuǎn)差率電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用研究.rar

資 源 簡(jiǎn) 介

目前,油田的開(kāi)采都是通過(guò)抽油機(jī)抽取地下的石油,因此國(guó)內(nèi)油田對(duì)抽油機(jī)的需求量非常大。然而,據(jù)統(tǒng)計(jì)在油田生產(chǎn)成本中約有三分之一為電能消耗,其中抽油機(jī)消耗的電能約占總電能消耗的80%。驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)是抽油機(jī)消耗電能的主要設(shè)備,年耗電量超過(guò)百億KWh。所以對(duì)抽油機(jī)的機(jī)械系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能改造,最大限度地挖掘抽油機(jī)的節(jié)電潛力,可帶來(lái)相當(dāng)可觀(guān)的經(jīng)濟(jì)效益。 采用超高轉(zhuǎn)差電機(jī)作為抽油機(jī)的驅(qū)動(dòng)電機(jī),是現(xiàn)有改進(jìn)抽油機(jī)系統(tǒng)的主要措施之一。這種電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)是轉(zhuǎn)子電阻較大,起動(dòng)轉(zhuǎn)矩得到有效提高,安裝容量得以降低;機(jī)械特性軟,遇到換相沖擊載荷時(shí),轉(zhuǎn)速下降,靠曲柄慣性作用,減速器和電動(dòng)機(jī)的扭矩變化趨于平緩,峰值扭矩明顯降低,從而改善了機(jī)、桿、泵的配合,提高了泵的充滿(mǎn)系數(shù),增加產(chǎn)液量,達(dá)到系統(tǒng)節(jié)能的目的。此外,抽油機(jī)的工作過(guò)程中,驅(qū)動(dòng)電機(jī)有時(shí)會(huì)處于發(fā)電狀態(tài),對(duì)供電網(wǎng)的電能質(zhì)量造成很大危害。超高轉(zhuǎn)差率電機(jī)能夠有效避免發(fā)電狀態(tài)的出現(xiàn),從而減小對(duì)供電網(wǎng)的沖擊,保證供電質(zhì)量。 本課題以抽油機(jī)節(jié)能改造中驅(qū)動(dòng)電機(jī)節(jié)能為出發(fā)點(diǎn),從超高轉(zhuǎn)差率電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩等方面,對(duì)該類(lèi)型電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)抽油機(jī)的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了理論分析。此外,本文還從能量平衡的角度,以抽油機(jī)中的動(dòng)能平衡理論為基礎(chǔ)分析了電機(jī)轉(zhuǎn)差率對(duì)抽油機(jī)節(jié)能的影響。 最后,本文結(jié)合抽油機(jī)運(yùn)動(dòng)分析和抽油機(jī)曲柄運(yùn)動(dòng)曲線(xiàn),以抽油機(jī)載荷系數(shù)為目標(biāo)函數(shù),編寫(xiě)了優(yōu)化計(jì)算程序,從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)適合某一井況下抽油機(jī)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的最優(yōu)轉(zhuǎn)差率的定量計(jì)算,并以此作為設(shè)計(jì)或者選配超高轉(zhuǎn)差率電動(dòng)機(jī)的依據(jù)。

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