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抽油机变频节能及测控技术研发
资料介绍
游梁式抽油机是目前油田使用最为广泛的采油设备，但实际应用中，存在着“大马拉小车”、能耗高、效率低等缺点，此外，抽油机电机还存在不同程度的“倒发电”现象，进一步降低了整机效率。根据各油井汲油需要，系统需采用变速箱调速，此调速方法灵活性差，在一定程度上降低了抽油机的泵效。鉴于此，本课题研发了一套抽油机专用变频节能装置，旨在节能增效。
该装置采用交-直-交变频主电路，整流部分采用二极管不可控整流，逆变单元使用IGBT或功率集成模块IPM。整套装置通过独特设计的继电接触控制线路，可实现变频/工频运行的自动切换。控制系统以dsPIC30F4011型DSC(Digital Signal Controller)作为控制核心，采用SPWM控制技术实现电机的变频调速，其构成主要包括：DSC控制单元、基于STC单片机控制的键盘显示单元、检测与保护单元、功率模块驱动单元、和开关电源等。系统设计中，DSC和STC单片机各司其能，通过串行通讯协调工作，整个系统能够实现电机变频软启停，根据负载率的不同可进行自动节能控制调整，根据汲油速度需要，可方便实现变频调速，同时还可实现上下冲程的变频运行。
针对电机“倒发电”引起的直流侧电压抬升问题，系统设有专门的耗能处理电路，同时控制系统还配置有直流侧电压监测和电机侧稳压控制环节。大量的实验调试结果表明，整套装置功能完善，运行安全可靠，节能效果明显。
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