在油田生产中使用最为广泛的采油设备就是抽油机，而其庞大的耗电量超过了总用电量的四成，其工作中承受的周期性波动的负载，通常负载率较低，这也导致整个抽油机系统不超过 30% 的负载率，存在较为严重的电能浪费情况。作为电能到机械能转换的设备，抽油机电机这一电气设备承担了系统的原动力，而电机是否节能又直接影响到整个系统的节能状况。为提升抽油机系统的效率，达到节能效果，就需要对电机的耗能原理进行分析，针对高能耗的问题进行适当改造来获得更佳的运行方案。

▲皖南高压调速电机：石油勘探專用节能公司高压调速电机 

1 电机节能及能耗分析分析

1.1直流电机万元产值能耗机制

电机分为直流电机、交流电机和控制电机。直流电机的电源为直流电，调速过程平滑，有着良好的启动性和经济性，多用于对调速和气动有一定要求的设备。交流电机的电源为交流电，从电源频率和转数上又分为同步电机和异步电机。电机转速为 n 值，在同步电机中，电源频率和 n 之间的关系固定，在负载变化的情况下也不会发生改变，可对其功率因数进行调节，在空载状态下实现无功功率的调节。对于异步电机，n 值始终低于电源产生的旋转磁场转速，因定子绕组的相数区别可分为单相异步电机和三相异步电机，单相多属于小型，而多相则有着不同的容量。

同步电机的不足主耍包扩了匀速运动不足、装载不足和杂散不足。匀速运动不足易受装载应响，主耍是因其他的设计构思数据而存在的僵板不足，包扩轉速、空间结构、打造方法和资料等，可分成铁心不足和机械设备不足。装载不足也可称铜耗，是电压电流值在能够叶轮绕阻和定子是而存在不足，绕阻电容和装载电压电流值考虑了该值的的大小，占总不足的两层到百分之七十。杂散不足是约为总不足的 10%~15%，是铁心和电缆线等塑料安全装置在叶轮、定子的高次谐波下存在的不足。

1.2高耗低效率其原因具体分析

对煤田抽油机的动用发生的问题实现统记讲解讲解，会导致无刷同步无刷减速机高耗低效能的缘故主要是主要包括过量破旧无刷同步无刷减速机的动用、不正确的无刷同步无刷减速机相匹配、特异的方法设计需要量。现今发生无刷同步无刷减速机超期当兵的状态，有的可能超出二30年，这无刷同步无刷减速机室内发生厉害的老化试验，且制造技艺方法设计和物料均已淘汰了，技艺使用性能是没办法到需要量，这就可使得无刷同步无刷减速机生产率远如果低于最新科技效率节能降耗无刷同步无刷减速机。

在无刷电机标配领域，有不和睦适理的的情况，常见特征在一些三个领域 ：不和睦适理的状态、不和睦适理的使用量、不和睦适理的转数已经不和睦适理的力矩。因艺要求，抽油机的周期公式变动电动机扭矩引起了不一阶段中，不一力矩，这就还要对使用量裕度实现适宜可行硬件配置。

2 抽油机负载特点

抽油机在事情中，油柱变高中必须 大电功率，而在下方因人身自由落体不必须 扭力，为要保持不匀功率，可以通过加入取舍点量块的途径来控制取舍点量，交流电动机轴上所承受力的总电流电动机扭力为取舍点量扭力算上兼有扭力。在以曲柄转交和总电流电动机扭力的社会关系成型的抽油机功率曲线美拟合图里，伴随油井的变迁， 曲线美拟合进行各种，受取舍点量和井况影响到，兼有接下来亮点。

抽油机的负债电阻为变化且还具有频次性，以冲次来对变化频繁 使用说明，大多数具体情况下，抽油机冲程为每小时 6到 12 次，变化频次为 5 到 19 秒。和平转距为余弦线条，但强度转距呈不规责，总负债电阻转距线条在形成负工作电压时，自动机率进电站行车制动环境。在负债电阻转距线条的个频次内，最低值值在最大的值的 1/3 处，两排冲程都具有个死点，在停放后的再启动时中，再启动时点总是未负债电阻比较大的的死点。

因为抽油机输出额定热效率质因素补偿的特殊的性，若是利用一般的永磁同步调速高压高压同步三相电机马达还会引致消耗。抽油机的加载都是由死点附近小区带载加载，更是很大的多普勒效应矩，为可以保障生孩子的一切顺利实施，调速高压高压同步三相电机马达的标配阶段中就都要以最多较大 发驱动力额定输出额定热效率为参考选取值，然而 进来到很正常本职上班后，平均水平发驱动力额定输出额定热效率不过最多较大 发驱动力额定输出额定热效率的 1/3，能让调速高压高压同步三相电机马达本职上班仍旧居于额定额定输出额定热效率额定输出额定热效率的 1/3 的状态，引致消耗。再加上，井场留存砂卡结蜡等条件时，为可以保障加载阶段中不会会出显烧掉而对自驱动力实施迅速换个，人各种因素造成余下量的增加，增加了消耗阶段。对目前的抽油机实施输出额定热效率质因素补偿率统计学，通畅在20% 时间，有点儿能维护在 30% 此种相比大量，过低的满足运作能让调速高压高压同步三相电机马达错误率未能增强，额定输出额定热效率质因素消减。在抽油机输出额定热效率质因素补偿的的有期限规律可循动荡驱动下，调速高压高压同步三相电机马达转动速度也会会出显动荡，提高其耗用。因抽油机的均衡所决定了的有期限规律可循输出额定热效率质因素补偿，未能保持冶好。负额定输出额定热效率会会出显在电力部门和调速高压高压同步三相电机马达中，在有功动能的吞吐目的下，能让额定输出额定热效率质因素迅速受到破坏。

3 节能及改造过程

关于电机节能方面的标准主要有国家标准 GB18613《中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级》，现今参考的是 2012年颁布的第三版标准。在该标准中，中小型三相异步电动机效率可分为 1 级、2 级、3 级三个等级， 适用范围为 2 极、4 极、6 极，额定功率在 0.75~375 kW，50 Hz 三相交流电源供电，1000 V 以下电压。抽油机电机进行改造过程中可参考此类标准。

对异步同步主轴电机开始浅析，在始终不变的的频率下，额定短路电流起动转矩M 也为不变值，存在着有一个输出最大电功率值 U 使实际上现较好化，在该输出最大电功率下能推动非常高效和较小耗损率。复制粘贴最大电功率 P1 与输出最大电功率转变 f（u）呈反抛物线遍布。考虑到抽油机事情热负荷的寿命性上下振幅，为推动申请这一卡种曲线提额各点的较好化事情，就是须得同步主轴电机的复制粘贴输出最大电功率可以再次发生改变额定短路电流发动机电功率的转变 而转变 。这就是须得最大电功率质数的调节器来对复制粘贴输出最大电功率开始的调节，使其与额定短路电流上下振幅相关联，这一交换调压平衡设施在现在技巧下较轻松推动，加强抽油机环保的情况的推广方案方试可进行变压定频。从抽油机的情节严重事情场景浅析，常没法能进行供用电光学环保平衡设施，过高的投入，也许会造成 损坏后不也许自己保养，且容易再次发生主装备遭窃的有机会，造成 高新产业主装备的应运不畅。

而是电业電子绿色建筑保护装置在事实软件中始终无法 线下推广，仅是也有是一种现实存在准许的技术，说是对减速机定子三相调速电机的定子参与更换。最易见的抽油机减速机工作任务效率在 7.5~75 kW两者之间，实行的 Y 系例异步减速机，为可达大电动机功率的打火要，可在打火时用角形形接法来变现定子三相调速电机的定子。当正处于很正常工作任务的状态下，对每组三相调速电机的定子分解成两个分，构成延边角形形，依据这个来影响直流电压值和投入工作任务效率，变现绿色建筑，而对现采用了的减速机，可实行 1 ∶ 1 和 1 ∶ 2 不同品类。在换接定子三相调速电机的定子后，影响了减速机相直流电压值和非常大功率，这就影响了负载程度。要对负载程度参与实地考察，可能当非常大功率还未可达抽油机基线功率时方便引致车停。

抽头比 K 为 Y 形部门和三边形形部门的匝数比，负载业务意识变比 Kt 为延边三边形形接法和三边形形接法时的很大扭力之比，等效降血压比 Ku 为延边三边形形接法和三边形形接法时的等效相电流之比，改接后的很大起动惯量7的倍数 Km 为延边三边形形接法时的很大起动惯量与发发伺服发电机固定起动惯量之比。一般的的情况下的 Y 系类发发伺服发电机中，抽油机的六、八极发发伺服发电机 Km 数值为2。定子线圈换接后发发伺服发电机的负载业务意识，在 1 ∶ 1 类别中，Ku、Kt、Km 对应为 0.71、0.47、0.94，在 1 ：2 类别中， 对应为 0.78、0.56、1.12。

对原电动四轮机来改良后，保持稳定了原来的打火扭距和打火工作电流，使其打火功能未变，改革后的直流无刷电动机怎么才能再远情况下没问题用于，改革后，短路电流越小，节电率还会进而脸变越高。改革的阶段较少投进且通过简约，实际效果显著， 来正确改良后怎么才能广泛广泛应用于另外的系统直流无刷电动机，满足广泛广泛应用于采油厂的技术设备改革。

本文作者从何而来于《生产制造質量》。

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