抽油機柔性自適應節(jié)能系統的研制.pdf

1、本文研究的抽油機柔性自適應節(jié)能系統是以新穎可行的控制策略作為整個系統的基礎。通過實時對抽油機負載采取跟蹤調壓調速,實現電動機電壓轉速與抽油機負載的柔性配合,從而提高抽油機整體的工作效率,達到節(jié)能目的。一旦油井供油能力下降,本系統采取快抽慢放的節(jié)能運行模式,不僅能夠使抽油機降低能耗,還可以增加產量。
　　 本文首先介紹我國油田抽油機的低效率和高能耗。與國外相比,我國抽油機的節(jié)能潛力巨大,并列舉了一些目前我國抽油機節(jié)能的主要方法,討

2、論了各節(jié)能方法的優(yōu)勢及其局限性。
　　 其次,通過對電機調壓調速理論的分析與推導,在理論上充分證明了本系統可以實現節(jié)能目的。在此基礎上,下而分析介紹的油井動液面以及SPWM波產生與控制方面的理論,為討論節(jié)能系統快抽慢放運行及系統控制單元硬件的選擇與實現做了理論鋪墊。
　　 再次,闡述本柔性自適應節(jié)能系統的硬件設計,主回路主要實現整流逆變,輸出頻率幅值可調的交流電；控制單元的核心是通過AT89C51單片機和三相PWM脈寬調

3、制發(fā)生芯片SA8282配合控制觸發(fā)IGBT,實現柔性自適應節(jié)能控制運行；驅動電路、電流電壓保護電路、電參數采集電路構成節(jié)能系統的外圍電路,保證了系統能夠安全穩(wěn)定的運行。
　　 最后,對系統的節(jié)能運行方式進行Matlab/Simulink建模仿真,得到電動機負載轉矩隨抽油機負載特性變化時的轉速和定子電流的仿真結果,以及在需要快抽慢放運行時轉速的仿真結果。通過以上對系統各節(jié)能運行模型的建模仿真,驗證了本柔性自適應節(jié)能系統控制策略的可