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目前，由于各种原因的影响，使得我国油田中普遍使用的采油井系统电动机运行时一般工作于轻载或空载状态，使电动机的功率因数、工作效率低下，电能浪费情况比较严重。本课题主要以抽油井的三相异步电动机作为研究对象，利用现代计算机的嵌入式处理技术和智能控制理论，研究采油井电机的节能与保护装置的应用。
论文综述了国内外异步电动机节能保护的方法和装置。结合抽油井的工况特点，发现负载呈间歇性变动，轻载效率低是能量浪费的主要原因，也是大部分节能控制装置研发的主要出发点。于是，紧密围绕着异步电动机轻载节能这一点，从能耗的角度，深刻挖掘了轻载效率低下的原因，和使其效率提高的电压调节规律及其调节范围。研制的智能采油井系统采用16位单片机80C196KC，通过软测量检测技术得到功率因数等系统参数，获取电动机工作效率；然后，应用专家系统进行前向推理，判断出系统的工作模式，并向AT89C2051单片机发出控制指令；最后，通过可控硅控制电动机的电压，进而控制电动机的功率输出，使电动机的功率输出和井下负荷的变化相同步，实现了与负载特性的柔性配合，从而达到节能的目的。
本文详细给出了功率因数的测量方法、专家系统控制策略、以及系统的软硬件设计。最后经过对比试验，证明该系统具有良好的节能效果，为油井节能改造提供了良好的途径。