w型曳引抽油机节电机理研究与应用

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1、石油机械一60一CHINAPETROLEUMMACHINERY2010年第3s卷第6勘应用技术W型曳引抽油机的节电机理研究与应用廖大林陈欣李要民李世杰邵双林潘明浩。(1．濮阳市信宇石油机械化工有限公司2．中原油田采油二厂3．江苏成中石油机械有限公司)摘要为应对传统游梁式抽油机受到新技术、新工艺、新装备的挑战，研制了一种无游梁塔架式w型曳引抽油机。该抽油机以机架为载体，采用外转子稀土永磁同步电动机为动力，电动机直接驱动安装在其两侧的曳引轮。中原、华北等油田现场应用表明，该抽油机有功节电率达37．2％，实测噪声54dB，低于国家

2、标准，提高系统效率10％，受到油田用户普遍好评，与游梁式抽油机相比具有独特的技术性能，凸现出显著的节能特点，值得大力推广和应用。关键词曳引抽油机自动控制变频调速永磁同步电动机安全制动系统等组成(见图1)。0弓I言随着世界范围内对节能减排的普遍重视，我国油田使用上百年的传统游梁式抽油机受到了新技术、新工艺、新装备的挑战。经过科研人员的不懈努力，濮阳市信宇石油机械化工有限公司开发出一种无游梁式抽油机⋯——W型曳引抽油机。中原、华北、辽河以及胜利等油田现场应用表明，图1W型曳引抽油机结构示意图该抽油机有显著的节能减排和自动化控制等

3、特点。1一稀土永磁同步电动机；2-导轮；3-柔性索带；同井比较，其有功节电率达37．2％，实测噪声544一动滑轮；5一悬绳器；6一配重；7一机架；dB，低于国家标准J，提高系统效率10％，调节8一控制系统；9一安全制动系统；10一机座。1．2工作原理冲程冲次只要按动按钮即可实现。该抽油机集合了W型曳引抽油机以机架为载体，采用外转子外转子稀土永磁同步电动机技术、变频调速技术、稀土永磁同步电动机为动力，由变频控制器提供变可控硅软启动技术、自动控制技术、动滑轮省力技频后的低频电流，供给外转子稀土永磁同步电动术以及配重平衡等多种节能

4、新技术，抛弃了游梁式机，实施运行控制和换向控制。电动机直接驱动安抽油机的曲柄连杆机构和减速器，直接利用电动机装在其两侧的曳引轮，钢丝绳从电动机的曳引轮上的外转子作为牵引轮，使动力机械和传动机械合二绕过，前端通过导轮、动滑轮与悬点载荷连接，后为一，缩短了机械传动路径，减小了机械损失，整端与动滑轮平衡块连接。电动机得电后带动外转子个机器结构简单，能耗显著降低。及曳引轮一起运转，同时带动钢丝绳及悬点载荷、1技术分析平衡块上下相对运动，当平衡块到达上止点或下止点时，与固定在那里的位置传感器相接触，传感器1．1结构便将转向信号传输到控

5、制系统，控制系统立即发出w型曳引抽油机主要由机架及其移动系统、减速、停车、反向送电的指令，使电动机减速、停动力系统、牵引系统、控制系统、配重平衡系统和车、反向运转。如此循环，抽油机便带动抽油杆、$基金项目：河南省重点科技攻关项目(070102)；W型曳引抽油机已获中国发明专利，专利号：ZL2007100892850。2010年第38卷第6期廖大林等：W型曳引抽油机的节电机理研究与应用抽油泵抽汲原油。运转时安装在外转子电动机轴端接，结构简单，对抽油泵卡泵时自动打滑能起到保的速度传感器随时采集电动机的运转速度，当速度护作用。为了

6、减小电动机的几何尺寸，减轻质量，超出或低于规定速度时，便及时通过变频器控制频节约成本，在电动机与悬点载荷之间、电动机与配率的增减，使电动机始终在允许范围内运转。重之间各串联1组动滑轮，使作用在电动机上的载1．3技术参数荷比实际载荷降低50％，因此，可把电动机的体悬点载荷：120～220kN；积做得更小，提高电动机的功率密度，减小电损。冲程：4．0～7．3m，无级可调；同时，当电动机的额定扭矩一定时，曳引轮直径越冲次：0．5～3．0min～，无级可调；大，对悬点载荷的拉力越小；曳引轮直径越小，对电动机额定功率：14．8kW，2

7、2kW；悬点载荷的拉力就越大，这对降低能耗十分有利。电动机额定扭矩：2730N·m，4500N·m；2．3控制系统电动机额定转速：≤50r／min。控制系统由变频器、空气开关、交流接触器、可控硅、速度编码器、电动机温度监控开关以及各2抽油机节电机理分析种传感器构成，对电动机实施全过程自动控制，实施软启动，利用位置传感器控制正、反转，改变电2．1动力系统流频率可以控制转速。冲程、冲次可实现无级调该型抽油机的动力系统是外转子稀土永磁同步节。控制系统既可通过手工操作又可自动控制。电动机，它由外转子、内定子、电动机轴和电动机2．4配

8、重平衡系统座等构成。该电动机的结构形式与传统电动机的定为了平衡悬点载荷，需在电动机的后侧加配配子和转子正好相反，它是将外转子稀土永磁同步电重平衡块，它们由粗调配重和精调配重构成。粗调动机的定子绕组固定在电动机轴上，并将电动机轴配重平衡块分为5、2和1t级3种级差，均由铸铁两端固定在机座上，