抽油機(jī)柔性自適應(yīng)節(jié)能系統(tǒng)的研制.pdf

1、本文研究的抽油機(jī)柔性自適應(yīng)節(jié)能系統(tǒng)是以新穎可行的控制策略作為整個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。通過(guò)實(shí)時(shí)對(duì)抽油機(jī)負(fù)載采取跟蹤調(diào)壓調(diào)速,實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)電壓轉(zhuǎn)速與抽油機(jī)負(fù)載的柔性配合,從而提高抽油機(jī)整體的工作效率,達(dá)到節(jié)能目的。一旦油井供油能力下降,本系統(tǒng)采取快抽慢放的節(jié)能運(yùn)行模式,不僅能夠使抽油機(jī)降低能耗,還可以增加產(chǎn)量。
　　 本文首先介紹我國(guó)油田抽油機(jī)的低效率和高能耗。與國(guó)外相比,我國(guó)抽油機(jī)的節(jié)能潛力巨大,并列舉了一些目前我國(guó)抽油機(jī)節(jié)能的主要方法,討

2、論了各節(jié)能方法的優(yōu)勢(shì)及其局限性。
　　 其次,通過(guò)對(duì)電機(jī)調(diào)壓調(diào)速理論的分析與推導(dǎo),在理論上充分證明了本系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的。在此基礎(chǔ)上,下而分析介紹的油井動(dòng)液面以及SPWM波產(chǎn)生與控制方面的理論,為討論節(jié)能系統(tǒng)快抽慢放運(yùn)行及系統(tǒng)控制單元硬件的選擇與實(shí)現(xiàn)做了理論鋪墊。
　　 再次,闡述本柔性自適應(yīng)節(jié)能系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì),主回路主要實(shí)現(xiàn)整流逆變,輸出頻率幅值可調(diào)的交流電；控制單元的核心是通過(guò)AT89C51單片機(jī)和三相PWM脈寬調(diào)

3、制發(fā)生芯片SA8282配合控制觸發(fā)IGBT,實(shí)現(xiàn)柔性自適應(yīng)節(jié)能控制運(yùn)行；驅(qū)動(dòng)電路、電流電壓保護(hù)電路、電參數(shù)采集電路構(gòu)成節(jié)能系統(tǒng)的外圍電路,保證了系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定的運(yùn)行。
　　 最后,對(duì)系統(tǒng)的節(jié)能運(yùn)行方式進(jìn)行Matlab/Simulink建模仿真,得到電動(dòng)機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩隨抽油機(jī)負(fù)載特性變化時(shí)的轉(zhuǎn)速和定子電流的仿真結(jié)果,以及在需要快抽慢放運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)速的仿真結(jié)果。通過(guò)以上對(duì)系統(tǒng)各節(jié)能運(yùn)行模型的建模仿真,驗(yàn)證了本柔性自適應(yīng)節(jié)能系統(tǒng)控制策略的可