抽油機(jī)節(jié)能電控裝置綜述（2）

摘要：介紹了幾種類型的抽油機(jī)節(jié)能電控裝置，比較了它們的優(yōu)缺點(diǎn)和節(jié)能效果，并探討了其發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：抽油機(jī)；節(jié)能；電控裝置

5 超高轉(zhuǎn)差率多速節(jié)能電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)裝置

5.1 作為節(jié)能措施的應(yīng)用

抽油機(jī)由于其特殊的運(yùn)行要求，所匹配的拖動(dòng)裝置必須同時(shí)滿足三個(gè)最大的要求，即最大沖程，最大沖次，最大允許掛重。另外，還須具有足夠的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，以克服抽油機(jī)啟動(dòng)時(shí)嚴(yán)重的靜態(tài)不平衡。因此，往往抽油機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)確定的安裝容量裕度較大。如6型抽油機(jī)配Y200L-6/18.5kW，10型抽油機(jī)配Y250M-6/30kW等。20世紀(jì)80年代中分別引進(jìn)國(guó)外超高轉(zhuǎn)差電動(dòng)機(jī)（CJT）和超高轉(zhuǎn)差多極電動(dòng)機(jī)（CDJT）技術(shù)，對(duì)抽油機(jī)拖動(dòng)裝置進(jìn)行了大量的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，測(cè)試和分析，證明抽油機(jī)匹配CDJT節(jié)能拖動(dòng)裝置具有顯著的節(jié)能效果。

其一，降低抽油機(jī)拖動(dòng)裝置的安裝容量裕量就是一個(gè)節(jié)能體現(xiàn)。功率匹配變化見表2。

表2 功率匹配變化

由表2可知，由于所匹配功率下降，其對(duì)應(yīng)的額定電流相應(yīng)下降。網(wǎng)絡(luò)及電機(jī)繞組的銅耗與電流平方成正，電流的下降自然帶來了損耗的降低而達(dá)到節(jié)能。

其二，CJT裝置軟的機(jī)械特性造就了抽油機(jī)運(yùn)行過程中電動(dòng)機(jī)功率的有功分量和無(wú)功分量的變化，促使輸入功率的降低。

分析圖6，普通電動(dòng)機(jī)的T=f（s）機(jī)械曲線告訴我們，若負(fù)載超過T_max，則電動(dòng)機(jī)不能正常運(yùn)行，因此，轉(zhuǎn)速在n～n₀范圍變化較小。而CJT電動(dòng) 機(jī) 的 機(jī) 械 轉(zhuǎn) 動(dòng) 曲 線 告 訴 我 們 ，T_2st>T_st， 且 速 度 變 化 范 圍 大 ， 從 0～n₀均 能 運(yùn) 轉(zhuǎn) 。

圖6 T－_s曲線

1—普通電動(dòng)機(jī)的T=f(s)曲線；

2—CJT電動(dòng)機(jī)的T=f(s)曲線；

T_H—普通電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩；

T_max—普通電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩；

T_st—普通電動(dòng)機(jī)的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩；

T_2st—CJT電動(dòng)機(jī)的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩；

n_H—普通電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)的異步轉(zhuǎn)速；

n′—普通電動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速

電機(jī)機(jī)械特性的軟、硬就是指轉(zhuǎn)速隨轉(zhuǎn)矩變化的大小。“硬”，速度變化小；“軟”，速度變化大。

普通電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性較硬，在一定負(fù)載下，轉(zhuǎn)速n（或角速度ω）較大；CJT電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性較軟，在同一負(fù)載下，轉(zhuǎn)速n（或角速度ω）較低，即轉(zhuǎn)差率較大，具有降低扭矩峰值，減小抽油機(jī)懸點(diǎn)沖擊載荷的作用。因此，在某些工況具有節(jié)能效果。

另外，通過對(duì)圖7所示效率，功率因數(shù)與輸出軸功率之間的函數(shù)關(guān)系分析可知：

圖7 η=f(P)曲 線

1，2分 別 為 普 通 電 動(dòng) 機(jī) 的η及cosψ；

3，4分 別 為CJT電 動(dòng) 機(jī) 的η及cosψ；

○為 額 定 負(fù) 載 時(shí) 的η及cosψ；

為 輕 載 時(shí) 的η及cosψ。