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三垦VM05变频器在直线式抽油机上的应用

目前,直线电机在世界各国的应用大致可分为五个方面,即物流系统、工业设备、信息与自动化系统、交通与民用、军事及其他。在工业设备上,直线式抽油机是成功产品。

直线式抽油机的特点电机的特点及对变频器的要求
油井在停止自喷之后,还要用抽油机继续开采。目前各国的油田大都采用游梁式抽油机开采,这类设备十分笨重(自重数十吨)、体积庞大,安装调试困难,耗能高、冲程短,不适应采油工业的发展。而今,各种能耗低、体积小、重量轻的新型抽油机相继问世。直线电机抽油机是其中很有前途的一种,其结构示意图下图所示。
 

它结构紧凑、重量轻、体积小。动子(相当旋转电机的转子)是直线往复运动,通过柔性连接件、钢丝绳导向轮直接与抽油杆连接。动子的运动与抽油泵柱塞上下运动完全一致,其生产成本低、运行效率高、维护费用少。

它的冲程长度、上冲行程时间、下冲行程时间等可以方便的调节,实现上快下慢、上慢下快、上下行程同速等三种作业方式。

对变频器的要求
  1. 频率范围:0~10Hz,连续可调
  2. 启动频率0Hz,启动电压Vdc在0~300V之间连续可调
  3. V/F曲线如下图所示

  1. 电机动子的一般运行规律如下图所示:

  1. 动子运动时频繁换向,要求换向平稳、无撞击现象。
专用变频器的研制
三垦VM05变频器版本升级功能,能够为用户多身定做“用户专用变频器”。根据直线式抽油机的特点和要求,专门进行功能开发并取得满意的效果。如:
1.动子换向
在旋转电机中,转子正、反转换向是用任意两相互换实现的,而直线式抽油机要求换向平稳,所以特采用连续的位相控制,实现无冲击的换向过程。
2.连续直流制动
为了保证动子运动在任何位置时都能停机而不会滑动,用软件实现直流制动,即给定子供直流电,把动子吸在所要求的位置。并通过外部端子进行连续制动。
3.初始电压的任意调整
任意设定,并从停止位置平稳启动。
4、运转信号的保持
在外部运转信号消失和中途停止再启动的情况下,自动记忆初始状态并按要求的方向进行运转。
5、自动节能功能
根据负载的变化自动调节输出电压,以达到更好的节能效果。
实际运行情况:
三垦变频器在江汉油田试运行良好,各项指标均满足用户要求,与传统磕头机相比,有很大的节能空间。