【摘 要】
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论文来源于公司“抽油机专用变频调速系统”项目,旨在解决重载油井的调速及节能问题。本设计以永磁同步电动机作为核心执行机构,以旋转变压器作为电机转速反馈机构,以状态机
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论文来源于公司“抽油机专用变频调速系统”项目,旨在解决重载油井的调速及节能问题。本设计以永磁同步电动机作为核心执行机构,以旋转变压器作为电机转速反馈机构,以状态机作为核心控制方式,力求提高抽油机系统的整体效率。相比传统通用变频器,本设计更加符合油井负载工况的需要,使重载油井的节能效果更为明显。 本文首先从油田的现状出发,分析电机直驱式抽油机和通用变频调速式抽油机在设计上的缺陷,确立设计符合油井负载工况的专用变频调速系统的研究目标;通过对抽油机整个运行过程的分析,发现在油井工况允许范围内,“倒发电”现象的可利用的节能价值;然后,以永磁同步电机闭环控制理论为指导,永磁同步电机模型为基础,通过坐标变换,运用空间电压矢量脉冲调制算法,将永磁同步电机及其专用变频调速系统应用于抽油机控制系统中,拓展了重载油井的节能应用。随后,通过对控制器容量数学模型的推导,确定了尺寸与带载能力的优化方案。在整个研究过程中,运用调试软件和测试工装作为辅助设计工具,使设计的各个阶段均获得有效的验证。 项目所设计的抽油机专用变频调速系统,在油田运行良好,对重载油井的节能效果可达20％以上。
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