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问 抽油机+变频器+节电原理
匿名用户 抽油机专用变频器在抽油机节能改造中的应用 The Energy-saving Rebuild Application of Specific Inverter for Oil Pump in the Control System 山东新风光电子科技发展有限公司 刘学成 郭培彬 Liu Xuecheng Guo Peibin 摘 要：本文介绍了风光抽油机专用变频器在抽油机节能改造中的应用情况。通过改造，实现了抽油机高效运行，达到了节能降耗和提高产量的目的。 关键词：变频器 抽油机 节能 Abstract: The paper introduces the energy-saving rebuild application of fengguang specific inverter for oil pump in the control system. The reconstruction realizes high effect of oil pump ,achieves the purpose of retrenching energy, reducing energy consumption and improving output. Key word: Inverter Oil pump Energy-saving 1 . 引言 我国的油田绝大部分要靠注水来压油入井，靠抽油机把油从地层提升上来。以水换油，以电换油是目前我国油田的现实。如何提高采油效率，降低采出液的吨液能耗，提高产量，使抽油机的参数更好的适应地上 、 地下工况，使现场抽油机调节更为方便，成为大家的焦点。 目前，在油田抽油机设备中，以游梁式抽油机使用方便 、 可靠，是目前油田采油生产中的主要设备，应用最为普遍，数量也最多。下面以游梁式抽油机为例，介绍风光抽油机专用变频器在其上面的应用。 2 . 游梁式抽油机工作原理 游梁式抽油机其工作过程为：用电机带动减速机，减速机带动皮带轮，皮带轮带动两个很重的钢质滑块的旋转往复运动，依靠杠杆的作用，将盛油器提上放下，而将油带出地面进入输油管道中或储油罐中，完成抽油过程。 抽油机电机的负荷是一周期性脉动负荷 , 并迭加有瞬间的冲击。为了减小抽油机上下冲程负荷的波动 , 一般都配有平衡块。为了保证足够大的启动转矩 , 抽油机电机正常运行时负荷率很低 , 一般在 20%~30% 。低负荷率运行，造成功率因数低 , 效率低 , 电能浪费大。 因此，在设计选配抽油机电机时，普遍的做法是令其抽取量大于实际负荷。它所带来的新问题是当抽油机排量过剩时，抽油机的运行会出现无功抽取，出现空抽或泵空状态，过剩的抽油能力令抽油机的无功抽取时间增加，造成油井开采的电费成本居高不下，能源浪费十分严重。因此，抽油机的节能潜力非常可观。 节能包括两个方面：一是从电动机本身考虑，提高电动机的负荷率和效率；二是从系统考虑，改变电动机的机械特性，使机 、 杆 、 泵整个系统达到较好的配合，提高系统效率。两者比较，后者的节能潜力比前者大得多。在游梁式抽油机上应用变频调速技术不仅机 、 杆 、 泵整个系统达到较好的配合 , 自动化程度提高，降低工人的劳动强度，减少工作量，而且节能效果明显，综合效益显著。 3 . 抽油机专用变频器工作原理 根据抽油机是交变工作载荷的特点，风光抽油机专用变频器内置了专用的运动控制程序 。 风光抽油机专用变频器，可以根据油井的实际情况，由操作设置油井工作参数和工作方式，经过运算处理后，变频器自行调整抽油井工作制度，改变抽油机的冲程频次，达到上 、 下冲程间的平稳过渡。变频器本身具有抽油机所需的各种保护功能及相应的放电回馈电路，而且风机可以有温度自动控制，也节约相应的能源消耗。 我们针对抽油机载荷的特殊性和野外工作特点，按照严格的工业标准设计 、 制造抽油机专用变频器，把制动电路 、 回馈电路 、 无线滤波器 、 线路电抗器和防雷击装置集成到专用变频器中，增强整机的可靠性。 变频器主电路原理如图 1 示 : 图 1变频器主电路原理4 . 风光抽油机专用变频器的节能原理 风光抽油机专用变频器可根据井下供液情况，自动调整抽油井工作制度，使游梁式抽油机的固定动态特性变为可根据油井开采情况自动调节的可变动态特性，提高泵充满系数及排量系数，达到节能，增产，无级调速的效果。 风光抽油机专用变频器采用动态调节抽油机的冲程频次和上 、 下行程的速度，达到节电又增产的目的。 (1)可以动态调节 抽油机的冲程频次，节电。抽油机的冲程频次可以通过机械的方法调整，但是，一旦调整好之后，人是不可以经常改动的，并且通过皮带轮直径调整频次的方法是有限的，不能动态适应油井负荷的需要。而变频调速则能动态调整抽油机的转速， 可无级调节抽油机冲次， 从而调整泵的充满度，提高抽取效率，增加原油产量，减少了电机功率，实现了节能目的。 (2) 可以动态调节 抽油机的上 、 下行程的速度实现节能增产的目的。由于采用变频调速技术，通过上 、 下死点位置传感器 控制变频调速器上、下冲程输出不同频率的电源，从而使电动机上、下冲程转速不同，可无级调节抽油机上下冲程速比。 还可以根据实际需要分别地调整每一冲程下行程的速度，可以提高原油在泵的充满度；而适当提高上行程的速度，则可以减少在提升过程中的漏失系数，有效地提高单位时间内的原油产量。节电，节能。 5 . 现场应用 由于应用变频调速技术对抽油机实行软启动，启动电流大幅度降低。功率因数由 0.3-0.5 上升到 0.9 以上。提高了功率因数，减少了无功损耗。 风光抽油机专用变频器可根据油井工况对冲程频次和上下冲程的速度进行调节，使油井供排系统达到动态协调，在青海油田 30 口油井上，由实验前后的数据表明，单井的平均增产 20% ，单井的平均节电率为 20% 左右。 我们分别选前期井 、 中后期进行了变频改造。 在前期井中，由于井刚开采，储油量大，为提高功效，我们采用提高抽油机的冲程频次的方式，让变频器运行至 65HZ ，频率提高了 1/3 ，相应地电机转速提高了 30% ，其采油量也相应提高，其综合采油率可比工频情况下多采油 20% ，工效提高了 1 . 2 倍，很受油田采油工的欢迎。 在中 、后期井中，由于井储量减少，供液不足，电机若仍工颇运行，势必浪费电能，造成不必要的损耗，因而我们采用调整抽油机的 冲程频次和选用上快下慢的开采工艺，一般将变频器的频率运行至 35~45HZ 之间，这样电机平均转速下降了 20% ，加之采油设备一般负荷较轻，其节电率可达 25% 左右。还有另外在开采稠油井的中后期，因原油黏度上升，经常发生驴头和光杆 “打架”现象，通过调节 冲程频次和选用上快下慢的开采工艺，避免了 “打架”，延长了开采时间，提高了原油产量。 6 . 应用注意事项 (1)由于抽油机的起动转矩大，所以设置合适的转矩提升曲线，不合适转矩提升曲线(电压不足或过高)都会使电流增大。 (2)在抽油机滑块下降过程中，负荷减轻，电机进入再生发电状态，其再生能量将传人变频器，通过逆变回路的续流二极管整流而变成直流加在主电路上，造成主电路母线电压升高，频繁的高压会损坏变频器的主器件，包括电解电容及功率模快，因此需加制动回路，让再生电压能及时地释放掉，保证主回路器件在安全的电压下工作。再生制动电路原理如图2示 图 2 再生制动电路原理7.结束语 变频器具有软起、停功能，减少了对抽油机杆的机械冲击，保护了电机及机械设备，减少维修量，变频器对过压、欠压、过载、短路及电路失速都能可靠地保护。总之， 变频控制技术在抽油机上应用，对抽油生产设备来说是一个很大进步，它从根本上改变了抽油机的运动特性和动力特性，使抽油机 —抽油杆—抽油泵达到动态协调，使有杆抽油系统和油井供液系统达到动态协调。 抽油机应用变频器，即可以提高工效，增加采油量，又可以节约电能，保护电机及设备，其应用前景是十分广泛的。在能源日益紧张的今天，相信变频器在抽油机这方面可以大有作为的。
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问 什么是PID变频器控制？
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问 丹弗斯变频器有几路继电器输出？ ABB变频器有三路继电器输出
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问 变频器中制动电阻器单元是什么？
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问 75KW变频器制动部分怎么配
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问 变频器制动电阻阻值、功率的选择？
3baba9ea9504 变频器制动电阻的功率是这样选的:功率=电阻每工作一次消耗的能量(KJ)/制动(消耗能量)间隔的时间(S)。其中电阻每工作一次消耗的能量(KJ)是功率乘以时间。所以变频器制动电阻要选择在电机功率的50%左右,从成本考虑,功率越大肯定更安全,但成本就高了。如果选小了,成本是低了,但制动时间长了、制动次数多了、制动间隔短了都会造成制动电阻承受不了施加在它身上的能量而烧毁。扩展资料：电阻功率计算方法:电阻功率= 电机功率* （10%--15% ）一般负荷W(Kw)= 电机功率* 10℅频繁制动（ 1 分钟5 次以上） W(Kw)= 电机功率* 15 ℅长时间制动（每次4 分钟以上） W(Kw)= 电机功率* 20℅一般制动电阻器的选择应使制动电流Is 不超过变频器的额定电流Ie,制动电阻最大功率Pmax 要小于1.5 倍的变频器功率,然后与过载系数相乘。过载系数与减速时间和持续制动时间有关,具体要厂家提供电阻器过载系数及参数样本。参考资料来源：搜狗百科-变频器参考资料来源：搜狗百科-变频器原理
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问 变频器制动单元的工作原理
54e30a2bde9c 工作原理：不少的生产机械在运行过程中需要快速地减速或停车，而有些设备在生产中要求保持若干台设备前后一定的转速差或者拉伸率，这时就会产生发电制动的问题，使电机运行在第二或第四象限。然而在实际应用中，由于大多通用变频器都采用电压源的控制方式，其中间直流环节有大电容钳制着电压，使之不能迅速反向，另外交直回路又通常采用不可控整流桥，不能使电流反向，因此要实现回馈制动和四象限运行就比较困难。变频器直流侧加放电电阻单元组件，将再生电能消耗在功率电阻上来实现制动。小功率制动单元一般在变频器内部，外部只接制动电阻。大功率的制动单元由外接的制动单元接到变频器母线上。当电动机制动时，电动机的电能反馈回母线，使母线电压升高，升高到一定值时，开通制动单元的开关管，用制动电阻消耗母线上一部分电能，维持母线电压不继续往上升高，使电动机能量消耗在制动电阻上，从而获得制动力矩。扩展资料制动单元与制动电阻的制动流程：1、当电动机在外力的作用下减速时，电机以发电状态运行，产生再生能量。其产生的三相交流电动势被变频器逆变部分的六个续流二极管组成的三相全控桥整流，使变频器内直流母线电压持续升高。2、当直流电压达到某一电压（制动单元的开启电压）时，制动单元功率开关管开通，电流流过制动电阻。3、制动电阻释放热量，吸收再生能量，电机转速下降，变频器直流母线电压降低。4、当直流母线电压降到某一电压（制动单元停止电压）时，制动单元的功率管关断。此时没有制动电流流过电阻，制动电阻在自然散热，降低自身温度。5、当直流母线的电压重新升高使制动单元动作时，制动单元将重复以上过程，平衡母线电压，使系统正常运行。参考资料来源：百度百科-变频器专用型能耗制动单元
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问 变频器在减速时为什么容易跳闸
02990e58d2a6 1、电动机的状态从较高转速降至较低转速的过程称为减速过程，在变频调速系统中，是通过降低变频器的输出频率来实现减速的。假设某4极电动机，减速前在额定转速下运行，旋转磁场的同步转速为1500 r/min，转子转速为1440 r/min。当将频率下降为45Hz时，在频率刚下降的瞬间，同步转速立即下降为1350 r/min，但由于惯性的原因，电动机转子的转速却仍为1440 r/min。于是，转子的转速超过了同步转速，电动机处于发电机状态。由于所产生的转矩和转子旋转的方向相反，能够促使电动机的转速迅速地降下来，故也称为再生制动状态。2、泵升电压。电动机在再生制动状态发出的电能，将通过和逆变管反并联的二极管全波整流后反馈到直流电路，使直流电路的电压升高，称为泵升电压。3、过电压跳闸的原因。如果减速时间预置得过短，频率下降得过快，而拖动系统的惯性又较大，则电动机的转速将跟不上同步转速的下降，再生制动过程中产生的电流增大，直流电路中的泵升电压也增大，当直流电压超过设定值时，为了保护电容器免于击穿，变频器将因过电压而跳闸。
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问 请问小功率变频器的制动原理是什么？谢谢
678c0b25e0ad 你所问的问题，我想应该是电动机的再生制动和能耗制动的区别因为再生制动要用到变频器的有源逆变功能回馈电网电能，所以才会有这个变频器的能耗制动的说法吧？？首先明确你的一些概念，电动机分为反接制动，能耗制动，再生制动三种。变频器的能耗制动就是利用设置在直流回路中的制动电阻吸收电机的再生电能的方式称为能耗制动，其优点是构造简单；对电网无污染（与回馈制动作比较），成本低廉；缺点是运行效率低，特别是在频繁制动时将要消耗大量的能量且制动电阻的容量将增大。一般在通用变频器中，小功率变频器（22kW以下）内置有了刹车单元，只需外加刹车电阻。大功率变频器（22kW以上）就需外置刹车单元、刹车电阻了。 所以就属于一般的能耗制动。。。。与电动机的能耗制动是一回事。。。我想这个问题要先从这制动的原理谈起。。所谓电动机的能耗制动，一般就像字面上所说的，能耗制动，这种制动，实质上是真的将能量损失掉了。其实电动机的制动方式也分为很多种，其具体原理我会分释如下：电机制动是电机控制中经常遇到的问题，一般电机制动会出现在两种不同的场合，一是为了达到迅速停车的目的，以各种方法使电机旋转磁场的旋转方向和转子旋转方向相反，从而产生一个电磁制动转矩，使电机迅速停车转动；另一是在某些场合，当转子转速超过旋转磁场转速时，电机也处于制动状态。电机制动方式一般分为：反接制动，能耗制动(直流制动)及再生制动三种方式，下面就这几种制动方式的原理及注意事项做一简单介绍。一、反接制动：在电机断开电源后，为了使电机迅速停车，使用控制方法再在电机的电源上加上与正常运行电源反相的电源，此时，电机转子的旋转方向与电机旋转磁场的旋转方向相反，此时电机产生的电磁力矩为制动力矩，加快电机的减速。利用开关Q将电枢两端的电压从电网断开，并立即将它接到一个制动电阻RL上，这时，电机内的主磁场保持不变，电枢因由惯性继续转动此时的点此力矩为制动转矩，故使电机转速下降，直到停转。反接制动有一个最大的缺点，就是：当电机转速为0时，如果不及时撤除反相后的电源，电机会反转。解决此问题的方法有以下两种：1、在电机反相电源的控制回路中，加入一个时间继电器，当反相制动一段时间后，断开反相后的电源，从而避免电机反转。但由于此种方法制动时间难于估算，因而制动效果并不精确。2、在电机反相电源的控制回路中加入一个速度继电器，当传感器检测到电机速度为0时，及时切掉电机的反相电源。由于此种方法速度继电器实时监测电机转速，因而制动效果较上一种方法要好的多。正是由于反接制动有此特点，因此，不允许反转的机械，如一些车床等，制动方法就不能采用反接制动了，而只能采用能耗制动或机械制动。二、通常的电动机的能耗制动：在定子绕组中通以直流电，从而产生一个固定不变的磁场。此时，转子按旋转方向切割磁力线，从而产生一个制动力矩。由于此制动方法并不是象再生制动（使用变频器）那样，把制动时产生的能量回馈给电网，而是单靠电机把动能消耗掉，因此叫能耗制动。又由于是在定子绕组中通以直流电来制动，因而能耗制动又叫直流注入制动。利用倒向开关开关Q把点数电压反接到电网，此时的电枢电流将变成复制，且电流大小相当，随之产生很大的制动性质的电机转矩，是电机停转。能耗制动是单纯依靠电机来消耗动能来达到停车的目的，因而制动效果和精度并不理想。在一些要求制动时间短和制动效果好的场合，一般不使用此制动方法。如起重机械，其运行特点是电机转速低，频繁地起动、停止和正反转，而且拖着所吊重物运行。为了实现准确而又灵活的控制，电机经常处于制动状态，并且要求制动力矩大。而能耗制动则达不到上述要求。故起重机械一般采用反接制动，且要求有机械制动，以防在运行过程中或失电时，重物滑落。三、再生制动：再生制动和上述两种制动方法均不同。再生制动只是电机在特殊情况下的一种工作状态，而上述两者是为达到迅速停车的目的，人为在电机上施加的一种方法。再生制动的原理：当电机的转子速度超过电机同步磁场的旋转速度时，转子绕组所产生的电磁转矩的旋转方向和转子的旋转方向相反，此时，电机处于制动状态。之所以把此时的状态叫再生制动，是因为此时电机处于发电状态，即电机的动能转化成了电能。此时，可以采取一定的措施把产生的电能回馈给电网。达到节能的目的。因此，再生制动也叫发电制动。再生制动会出现在以下两种场合：1、起重机重物下降时，电机转子在重物重力的手动下，转子的转速有可能超过同步转速，此时，电机处于再生制动状态。这时，电机的制动转矩是阻止重物的下落，直至制动转矩和重力形成的转矩相等时，重物才会停止下落。2、当变频调速时，当变频器把频率降低时，同步转速也随之降低。但转子转速由于负载惯性的作用，不会马上降低，此时，电机也会处于再生制动状态，直至拖动系统的速度也下降为止。
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问 ABB变频器的主从控制是怎么实现的？
89a26e374cc1 主从控制是为多电机传动系统设计，每台电机分别由单独的变频器控制，因此，主从控制可以采用具有转矩控制能力的矢量控制和直接转矩控制方法。利用这个高性能的控制算法，可在同步运行的机构之间建立合理的负载分配关系，充分发挥各电动机的转矩输出能力。主从控制连接方式一般有以下两种： （1）主机和从机的电机轴通过齿轮、链条等进行刚性连接。从机采用转矩控制模式，以使传动单元之间平均分配负载转矩，此时是由机械结构保证转速同步，由于每台电机分别由单独的变频器控制，保证了各电动机承担的负载分配合理，防止出现分配转矩严重不平衡，甚至彼此顶牛现象的发生。 （2）当主机和从机的电机轴采用柔性连接时，从机应该采用速度控制方式，在这种情况下，机械结构已经不能保证同步运行的要求，由变频器组成的传动系统除了采用速度控制方式解决转速同步问题，同时还要利用转矩下垂特性实现负载转矩在各个电机上的平均分配。摘自：《控制与传动》
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匿名 
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