CN103501152A - 一种变频控制抽油机电机的方法 - Google Patents

一种变频控制抽油机电机的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103501152A
CN103501152A CN201310429614.7A CN201310429614A CN103501152A CN 103501152 A CN103501152 A CN 103501152A CN 201310429614 A CN201310429614 A CN 201310429614A CN 103501152 A CN103501152 A CN 103501152A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pumping
unit motor
torque
frequency
frequency converter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201310429614.7A
Other languages
English (en)
Inventor
满永奎
王冰玉
赵霖
赵强
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Northeastern University China
Original Assignee
Northeastern University China
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Northeastern University China filed Critical Northeastern University China
Priority to CN201310429614.7A priority Critical patent/CN103501152A/zh
Publication of CN103501152A publication Critical patent/CN103501152A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Stopping Of Electric Motors (AREA)

Abstract

本发明提供一种节能环保效果好的通过改变频率控制抽油机电机的方法，通过利用安装在抽油机电机转轴上的转矩检测器来检测抽油机电机的转矩大小，当检测到抽油机电机是处于发电状态时增加变频器的输出频率，从而抑制电机的发电，使回馈到变频器中制动单元的直流回路的能量大大减小，甚至没有回馈，即避免了因电压上升的过高毁坏变频器的可能性，又减小了能量的浪费。

Description

一种变频控制抽油机电机的方法
技术领域
本发明属于变频控制领域，具体涉及一种通过改变频率控制抽油机电机的方法。
背景技术
目前，我国油田采油设备大多使用游梁式抽油机，而其机械结构注定了游梁式抽油机存在低功率因素，高谐波污染和因往复运动浪费大量势能无法回收等问题，这对本身耗能量大的抽油产业来说无疑是雪上加霜。抽油机的节能问题成了相关产业最为关心的问题之一。
因抽油机电机一般采用三相异步感应电机，故近年来人们将目光投向于大力发展的变频技术。变频技术在油梁式抽油机的应用方案大体分为三种：变频器加制动单元控制、变频器加回馈单元控制、四象限变频器技术控制。制动单元控制以多耗电能为代价，回馈单元虽然可以使能量返回电网但加重了油田产业对电网的污染问题。而其中较为典型的便是目前较为成熟的采用两电平PWM变频控制控制抽油机电机，使其具有节能的特点，但其输出电压中除基波外，还包含有大量的谐波分量，造成电压波形的畸变,因而运行效率较低，浪费了大量的电能。
发明内容
本发明的目的是提供一种节能环保效果好的通过改变频率控制抽油机电机的方法。
本发明的技术方案是：一种变频控制抽油机电机的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：利用安装在抽油机电机转轴上的转矩检测器来检测抽油机电机的转矩大小，首先规定电机的转矩正方向，具体为：当检测到转矩值大于零时，转矩方向为正，当检测到转矩值小于零时，转矩方向为负。
步骤2：通过转矩检测器检测抽油机电机的转矩值，若检测到转矩值小于零，说明抽油机电机处于发电状态，此时，有制动能量馈入变频器中直流回路，执行步骤3，否则说明抽油机电机处于电动状态，此时，为了保持抽油机的冲次平衡，则执行步骤4。
步骤3：控制变频器中逆变器，增大变频器中逆变器输出频率至最大频率限定值。
步骤4：控制变频器中逆变器，减小变频器中逆变器的输出频率至最小频率限定值。
步骤5：采集此时抽油机电机旋转的速度，判断抽油机电机的速度是否运行至期望速度值范围内，若否，则执行步骤2，否则说明抽油机电机的速度已达到运行的期望速度值范围内，让抽油机在此状态下持续运行。
本发明的有益效果是：采用本发明方法，当检测到抽油机电机是处于发电状态时增加变频器的输出频率，从而抑制电机的发电，使回馈到变频器中制动单元的直流回路的能量大大减小，甚至没有回馈，即避免了因电压上升的过高毁坏变频器的可能性，又减小了能量的浪费。以37kw电机的抽油机为例，与现有技术相比，采用本发明可节能约3kw。
附图说明
图1是本发明具体实施方式的变频控制抽油机电机的方法流程图。
具体实施方式
下面结合以下实施例和附图对本发明做进一步说明：
实施例1
本实施例采用37KW电机的抽油机，利用安装在电机转轴上的转矩检测器检测抽油机电机的转矩大小，转矩检测器选用的型号为STM2000。
本实施例37KW电机的抽油机用变频器频率控制的具体流程如图1所示：包括以下步骤：
步骤1：设定初始转矩值为零，规定电机的转矩正方向，具体为：当检测到转矩值大于零时，转矩方向为正，当检测到转矩值小于零时，转矩方向为负。
步骤2：通过转矩检测器检测37KW电机的转矩值大小，若检测到转矩值小于初始设定转矩值零时，说明电机处于发电状态，此时，有制动能量馈入直流回路，为减小或消除这种制动能量的回馈，则执行步骤3，否则说明电机处于电动状态，此时，为了保持抽油机的冲次平衡，则执行步骤4。
步骤3：控制变频器中逆变器，增大变频器中逆变器输出频率至最大频率限定值55Hz,若超过该值，则电机不能正常运行。
步骤4：控制变频器中逆变器，减小变频器中逆变器的输出频率至最小频率限定值35Hz，若低于该值，则电机不能正常运行。
步骤5：采集此时37KW电机旋转的速度，若抽油机电机的速度运行至期望速度范围1450r/min～1550r/min内，则抽油机在此状态下持续运行，若否，则执行步骤2。
本实施例用37KW电机抽油机的最大频率限定值为55Hz，最小频率限定值为35Hz,对于不同功率的电机，其最大频率限定值和最小频率限定值会不同。以37kw电机为例，与现有技术相比，采用本发明可节能约3kw。

Claims (1)

1.一种变频控制抽油机电机的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：利用安装在抽油机电机转轴上的转矩检测器来检测抽油机电机的转矩大小，首先规定电机的转矩正方向，具体为：当检测到转矩值大于零时，转矩方向为正，当检测到转矩值小于零时，转矩方向为负；
步骤2：通过转矩检测器检测抽油机电机的转矩值，若检测到转矩值小于零，说明抽油机电机处于发电状态，此时，有制动能量馈入变频器中直流回路，执行步骤3，否则说明抽油机电机处于电动状态，此时，为了保持抽油机的冲次平衡，则执行步骤4；
步骤3：控制变频器中逆变器，增大变频器中逆变器输出频率至最大频率限定值；
步骤4：控制变频器中逆变器，减小变频器中逆变器的输出频率至最小频率限定值；
步骤5：采集此时抽油机电机旋转的速度，判断抽油机电机的速度是否运行至期望速度值范围内，若否，则执行步骤2，否则说明抽油机电机的速度已达到运行的期望速度值范围内，让抽油机在此状态下持续运行。
CN201310429614.7A 2013-09-18 2013-09-18 一种变频控制抽油机电机的方法 Pending CN103501152A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310429614.7A CN103501152A (zh) 2013-09-18 2013-09-18 一种变频控制抽油机电机的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310429614.7A CN103501152A (zh) 2013-09-18 2013-09-18 一种变频控制抽油机电机的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103501152A true CN103501152A (zh) 2014-01-08

Family

ID=49866333

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310429614.7A Pending CN103501152A (zh) 2013-09-18 2013-09-18 一种变频控制抽油机电机的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103501152A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105356803A (zh) * 2015-10-27 2016-02-24 贵州大学 一种游梁式抽油机的电机零转矩矢量控制方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1402424A (zh) * 2002-06-25 2003-03-12 满永奎 抽油机用变频器频率控制方法
US20070247104A1 (en) * 2006-04-24 2007-10-25 Power Conservation Ltd. Mitigation of Harmonic Currents and Conservation of Power in Non-Linear Load Systems
CN201332384Y (zh) * 2009-01-14 2009-10-21 吉林省绿能环保科技发展有限公司 油田抽油机专用拖动装置
CN102337866A (zh) * 2010-07-21 2012-02-01 周玉姝 一种用于在油田抽油机中的节能控制方法及系统
US20120205119A1 (en) * 2009-10-26 2012-08-16 Harold Wells Associates, Inc. Pump control device, oil well with device and method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1402424A (zh) * 2002-06-25 2003-03-12 满永奎 抽油机用变频器频率控制方法
US20070247104A1 (en) * 2006-04-24 2007-10-25 Power Conservation Ltd. Mitigation of Harmonic Currents and Conservation of Power in Non-Linear Load Systems
CN201332384Y (zh) * 2009-01-14 2009-10-21 吉林省绿能环保科技发展有限公司 油田抽油机专用拖动装置
US20120205119A1 (en) * 2009-10-26 2012-08-16 Harold Wells Associates, Inc. Pump control device, oil well with device and method
CN102337866A (zh) * 2010-07-21 2012-02-01 周玉姝 一种用于在油田抽油机中的节能控制方法及系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105356803A (zh) * 2015-10-27 2016-02-24 贵州大学 一种游梁式抽油机的电机零转矩矢量控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101860043A (zh) 串联型风力发电机组低电压穿越控制装置及控制方法
CN103066897A (zh) 电动机储能制动系统及控制方法
CN102897615B (zh) 电梯的电能回馈装置、回馈方法以及电梯
CN205489522U (zh) 一种抽油机直流配电系统
CN201130923Y (zh) 变频调速控制系统
CN204216804U (zh) 丛式井抽油机分布式集散变频控制节能装置
CN201805236U (zh) 串联型风力发电机组低电压穿越控制装置
CN103066914B (zh) 高功率因数感应电动机直接功率控制系统
CN101860316B (zh) 自适应负载随动控制技术系统
CN204615405U (zh) 电梯电能回馈节能系统以及电梯系统
CN201071232Y (zh) 一种具有电能回馈功能的电梯控制装置
CN101247073B (zh) 适用于多组整流装置的能量回馈及谐波无功补偿系统
CN204847730U (zh) 煤矿提升机用永磁同步直驱装置
CN202218189U (zh) 抽油机专用负载随动自适应节电装置
CN101950978A (zh) 节能应急型电梯回馈电源系统
CN203800617U (zh) 油井一体化控制装置
CN103944458A (zh) 一种能耗制动方法及装置
CN103501152A (zh) 一种变频控制抽油机电机的方法
CN204156533U (zh) 一种具有自启动功能的双馈式抽水蓄能系统
CN203368220U (zh) 抽油机力矩电机及电动发电装置
CN201774275U (zh) 节能应急型电梯回馈电源系统
CN104795879A (zh) 港口起重机嵌入式变频势能回收利用系统
CN205241009U (zh) 一种电梯能量回馈装置
CN203166769U (zh) 一种具有转速跟踪起动的高压变频器
CN202395458U (zh) 抽油机动态无功补偿节能装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20140108