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維修技術(shù)
抽油機節(jié)能電機的應(yīng)用分析
內(nèi)容簡介:就目前而言,永磁同步電機的發(fā)展已經(jīng)日趨成熟,在市場上投放的幾十個品種,其運行以后發(fā)現(xiàn)具有很高的穩(wěn)定性和可靠性,傳統(tǒng)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,而且使電機本身實現(xiàn)了節(jié)能效果,從根本上使集采系統(tǒng)電網(wǎng)其運行和優(yōu)化的問題得到解決。
  常規(guī)的游梁抽油機其設(shè)計使用的是傳統(tǒng)的異步電機驅(qū)動,電機平均負載率低,而且會浪費巨大的電能。目前,河南油田自行研究應(yīng)用了超高轉(zhuǎn)差率電機、永磁同步電機、變頻調(diào)速電機、多級電機等節(jié)能型電機。對上述節(jié)能電機的應(yīng)用情況及節(jié)能原理進行分析研究后認為,以上的節(jié)能電機都能通過不一樣的途徑達到節(jié)約抽油機電能消耗的相同目的。并且對于以上的節(jié)能電機市場應(yīng)用前景和現(xiàn)場適應(yīng)性進行了評價。
  就目前而言,油田使用的抽油機一般為常規(guī)游梁抽油機,這是一種帶負荷的啟動裝備。在運轉(zhuǎn)的時候需要較小的轉(zhuǎn)矩,但是啟動的時候轉(zhuǎn)矩非常大,所以在實際的生產(chǎn)運用中,需要設(shè)計比游梁抽油機運轉(zhuǎn)功率大很多的變壓器以及電機。雖然這樣可以解決啟動的問題,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。針對這個問題,經(jīng)過多年不斷摸索多種途徑以達到節(jié)能降耗的目的,有了一定的成果,本文對抽油機節(jié)能降耗的實際應(yīng)用情況作出探討和分析。
  永磁同步電機節(jié)能原理及特點
  在結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)化為同步電機。這樣一來,大量的定子邊勵磁被減少,同時,轉(zhuǎn)子邊的鐵和銅的損耗也可以大大降低。使功率效率和因數(shù)大幅提高,配電設(shè)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(jié)構(gòu)十分相似,這樣一來,在現(xiàn)場換用時也非常便利。
  超高轉(zhuǎn)差率電機
  節(jié)能原理簡介:由節(jié)能控制箱及超高轉(zhuǎn)差率電機組成的抽油機節(jié)能帶動設(shè)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(zhuǎn)差率的電機其特征為機械較軟,啟動時所需的電流較低,轉(zhuǎn)矩交高;在節(jié)能控制箱箱則有缺相、過載、過熱等功率因數(shù)和保護功能作為補償。
  應(yīng)用及分析:
  在抽油機中的超高轉(zhuǎn)差率電機,其在一個沖次內(nèi)速度變化較大,利用系統(tǒng)中的動能均衡作用能夠?qū)p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,扭矩曲線比較平坦。這樣一來齒輪由于疲勞而產(chǎn)生的破壞被減輕,加速器齒輪使用過程中產(chǎn)生的事故也有所減少。
  光桿運行的速度規(guī)律被超高轉(zhuǎn)差率改變,由于超高轉(zhuǎn)差率機具有的軟特性,使光桿即便是在重載過程中也能呈現(xiàn)出勻速運行的狀態(tài),這個時候其加速度幾乎為零。因此抽油桿不但最大應(yīng)力被減小,其應(yīng)力的變化范圍也被減小,降低了斷脫和疲勞的幾率。
  超高轉(zhuǎn)差率電機具有啟動電流小和啟動扭矩大的特點,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間遠遠小于輕載運行的時間,因此在超高轉(zhuǎn)差率電機上設(shè)計高效區(qū)時,需要把高效區(qū)設(shè)計在輕載荷區(qū)之上。盡管超高轉(zhuǎn)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(zhuǎn)差率機的。
  由于普通的電機抽油機在使用時會接近上下死點,才能使拖動電機進入發(fā)電狀態(tài),拖動電機遠遠超過了同步轉(zhuǎn)速運行,將電能傳輸給電網(wǎng),導(dǎo)致系統(tǒng)能耗大大增加。若想消除發(fā)電狀態(tài),就可以使用超高轉(zhuǎn)差率電機。
  超高轉(zhuǎn)差率電機具有合理的匹配方式,因此其功率因數(shù)能夠有百分之五十到百分之八十的提高。并且無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(diào)速電機
  原理及基本性能:使用電腦程序?qū)﹄姍C的變頻控制柜進行控制,能夠充分將電機與抽油機結(jié)合起來,兩者的工作特性可以得到融合。這種方法利用了自動識別上、下行程的功能,總動將上行程以及下行程的功率速度進行調(diào)整,具有靈活性和穩(wěn)定性,在這個基礎(chǔ)上,還可以依據(jù)電機的頻率轉(zhuǎn)速對抽油機沖次進行增加或減少,使抽油機增加泵效,平衡油汲,在工作時保持最好的狀態(tài)。
  優(yōu)缺點:由于使用了變頻調(diào)速進行控制,使電機功率因數(shù)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,同時線損率也能夠被降低;根據(jù)油井在實際應(yīng)用中的供液能力,可以運用變頻調(diào)速控制對抽汲數(shù)獨進行動態(tài)的調(diào)整,不但可以節(jié)約電能,同時還能使原油產(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(shù)p進行改變,能夠讓它的同步轉(zhuǎn)速n也隨之改變。這樣一來,當電機在一定的負荷之下產(chǎn)生穩(wěn)定變化時,能夠?qū)崿F(xiàn)減少泵的空行程以及使抽汲速度得到調(diào)整的目的。
  低能點擊的應(yīng)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(zhuǎn)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,在市場上投放的幾十個品種,其運行以后發(fā)現(xiàn)具有很高的穩(wěn)定性和可靠性,傳統(tǒng)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,而且使電機本身實現(xiàn)了節(jié)能效果,從根本上使集采系統(tǒng)電網(wǎng)其運行和優(yōu)化的問題得到解決。由此可見,永磁同步電機具有很好的推廣應(yīng)用前景。
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永磁無刷直流電機PWM調(diào)制方式研究。
  無刷直流電動機模型2PWM調(diào)制方式對電流的影響永磁無刷直流電機在忽略凸極效應(yīng)時,定子三相繞組的自感和互感為常數(shù),與轉(zhuǎn)子位置無關(guān)。
微電機轉(zhuǎn)子壓鑄模設(shè)計。
  與一般壓鑄件不同,微電機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)看似簡單,但壁厚相差較大,端環(huán)壁厚、風葉、導(dǎo)條較薄細。若模具設(shè)計不合理,會導(dǎo)致端環(huán)部分產(chǎn)生縮孔、疏松、氣孔以及導(dǎo)條、風葉部分成形不足等質(zhì)量問題。
YE3電機和YE2電機、YX3電機的區(qū)別?
  由于國內(nèi)目前Y,Y2,Y3系列電機基本都淘汰,所以YE3超高效節(jié)能電機節(jié)約能源、降低長期運行成本,非常適合紡織、風機、水泵、壓縮機使用,靠節(jié)電一年可收回電機購置成本;直接啟動、或用變頻器調(diào)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單介紹
  西安西瑪高壓電機生產(chǎn)廠家批量生產(chǎn)電機時,要購真空浸漆設(shè)備,該設(shè)備由專業(yè)廠家提供。一般修理廠家利用電加熱棒加熱定子至一定溫度后翻轉(zhuǎn),定子口朝上進行雙面灌漆。
西瑪電機維修在生活中尤為重要。
  西瑪電機本身如果過載,欠壓過壓,都會引起電機繞組故障。這不僅會對影響電機的使用效率,也會對我們的人身安全造成一定的威脅。電機維修在這個時候就顯得尤為重要。
微電機轉(zhuǎn)子壓鑄模設(shè)計
  模具結(jié)構(gòu)設(shè)計所示的微電機轉(zhuǎn)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、定模均采用鑲塊、鑲套結(jié)構(gòu),不僅節(jié)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。
簡化電機驅(qū)動解決方案
  高度集成、低成本和強大的設(shè)備選項在今天變得更為可能。這些產(chǎn)品可以簡化電機控制設(shè)計和改善現(xiàn)有的分立式設(shè)計的保護技術(shù),在過去的設(shè)計中往往被忽略了。下一個具有挑戰(zhàn)性的電機控制問題是在您的辦公桌上,花時間去探索一些簡單的集成產(chǎn)品。
步進電機電源干擾的解決方法
  在許多場合,因為步進電機的電流電壓較高,比如有的步進電機最大輸出電流8A,電壓325V,再加上其外殼未采用鋁合金外殼進行磁屏蔽,因此對高靈敏的接收機系統(tǒng)造成干擾,使其無法工作,并且干擾電源,尤其在高頻時,可能造成控制系統(tǒng)的單片機和上位機無法進行正常通訊,嚴重者造成單片機死機,給正常使用造成了困難,因此干擾問題必須加以解決。
采用向量控制提高交流電機的動態(tài)性能
  與直流電機不同的是,交流感應(yīng)電機的轉(zhuǎn)子電流不能通過外部進行直接控制,但可以通過定子場與轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中感應(yīng)的電流的交互作用來實現(xiàn)控制。由于定子和轉(zhuǎn)子之間的物理絕緣,交流感應(yīng)電機本身不具最優(yōu)的轉(zhuǎn)矩生成條件。
實現(xiàn)高能效電器設(shè)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,所以它需要進行隔離式測量。更具性價比的方法是通過采樣直流環(huán)分路電流來重構(gòu)電機電流。
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