电动机节能技术的研究毕业论文

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1、摘要根据测量，油田用抽油机大部分时间在空抽、电机均在轻载状态下运行，电机效率和功率因数都比较低，造成大量电能浪费。为此，依据铜耗等于铁耗时，电动机效率、功率因数最高，最省电原理，设计一种抽油机电机自动控制的节能装置。采用电动机调压装置，基于模糊控制理论，通过主电路中晶闸管的移相控制调节抽油机电机端电压，进行实时控制。在满足抽油机正常运转的前提下，使电动机工作在铜耗等于铁耗的状态下，提高抽油机电动机的工作效率和功率因数，达到节能降耗的目的。该装置在抽油机的整个工作周期中，不改变电动机的转速，不影响抽油机的采油效率;具有软启动、缺相、过载保护等功能。是油田采油生产中较为理

2、想的电动机控制装置，具有广泛的推广使用价值。关键词:抽油机;电动机;节能;单片机;铜耗;铁耗ABSTRACTAccordingtostatistics,pompingunitinoilfieldsareworkingatemptysituationwithmotorrunningunderlightload，somakethemotorefficiencyandpowerfactortoolower,causealargeamountofelectricenergywasting.WithFuzzycontroltheoryandadoptingtheworkingv

3、oltageofmotorthelinevoltageofpumpunit’smotorisaregulatedbyrealtimephase–shiftcontrol.Whilemeetingtheusualrunning,theworkingefficiencyandpowerfactorareimproved，soastosavetheelectricenergy.Moreover,thedevicewillnotchangtherotationalspeedofthemotor,duringthewholeworkperiodofpumpingtheoil，a

4、nddonotinfluentthepetroleumproductionefficiencyoftheoilpumpingmachine.Thedevicehasthefunctionsofstartingsoftly、lackingphase,overloadprotectionandsoon.Itistheidealdeviceofmotorcontrolingintheoilfield，andhastheextensiveusingvalue.Keywords:Oilpumpingrnachine;Motor;Energy-conservatxan;singl

5、e–chipmicrocomputerCopperLosses;IronLosse目录第1章前言11.1课题来源11.2异步电动机的节能措施11.3国内外抽油机电动机节能技术发展综述21.4本文所做的主要工作71.4.1基本思路：“铜耗=铁耗”81.4.2节能装置结构91.4.3控制回路设计91.4.4控制系统软件的设计10第2章抽油机的负载特性11第3章三相异步电动机运行特性分析133.1稳定运行时的三相异步电动机133.1.1等效电路及矢量图133.1.2三相异步电动机的功率关系及损耗分析153.1.3异步电动机的转矩表达式163.2运行条件变化对电动机性能的影响

6、183.2.1负载变化对损耗、效率、功率因数和转矩的影响193.2.2电压变化对电动机性能的形响21第4章系统硬件设计254.1概述254.2抽油机节能装置主电路254.3功率控制电路274.4节能装置控制部分294.5采样与检测304.5.1电压、电流采样304.5.2与的相位角检测324.6IO接口334.7无功功率补偿344.8节能装置保护部分354.8.1外部线路断相保护364.8.2功率控制元件故障保护364.8.3电机缺相保护364.8.4电机短路和过流保护37第5章控制系统软件设计38第6章结论44致谢45参考文献46第1章前言1.1课题来源能源是人类文

7、明的基石，人类从远古时代开始就按照自己的要求使用能源，创造出灿烂的文明和文化。我国能源发展战略的总方针是“坚持开发与节约并重，把节约放在首位”，1998年1月1日《中华人民共和国节约能源法》的颁布和实施标志着我国的节能工作逐步走上了法制化的轨道。据不完全统计，在实际使用中，约有65%的电动机装置经常在轻载或空载状况下工作，即存在所谓的“大马拉小车”现象。尤其在我国石油企业中普遍使用的用来驱动有杆采油泵的游梁式抽油机电动机，其所采用的驱动电动机绝大部分为鼠笼式异步电动机，工作时承受周期性变化的负荷，平均负荷率一般为30%以下，有的甚至更低。负载的变化周