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游梁式抽油机是机械采油最主要的采油装置之一，由于其具有结实、耐用等特点，已在国内外油田开采领域得到广泛应用。然而，由于游梁式抽油机长期受到交变载荷作用，容易发生故障。如果不能及时处理，就会对生产造成很大影响。目前，对游梁式抽油机的故障诊断主要依靠实测光杆示功图。但光杆示功图的测量周期较长，测量时还需要停机安装动力仪。因此，上述测量方法既费时又费力。近年来，光杆示功图的间接测量方法研究较多，利用电动机实测功率、转速以及电流等推导出悬点示功图。由于这些方法在分析时人为规定损耗功率不变，且将带传动、减速箱以及抽油机四连杆机构的传递效率视为常数，导致游梁式抽油机光杆示功图仿真精度不高，相对误差较大。为此，本文在研究游梁式抽油机地面装置运动特性、动力学特性以及各装置瞬时传递效率基础上，系统地研究了游梁式抽油机用异步电动机在交变载荷下的电参数变化规律，建立了异步电动机电参数与光杆载荷的数学模型，采用数值模拟的方法获得游梁式抽油机的光杆示功图。结果表明，利用ADAMS软件建立的CYJY10-3-37HB游梁式抽油机仿真模型，得到了游梁式抽油机的悬点位移曲线、速度曲线以及加速度等运动特性参数曲线，抽油机最大悬点位移为2.99m，上、下冲程悬点峰值速度分别为0.88m/s和-1.001m/s，上、下冲程悬点峰值加速度分别为0.642m/s2和-0.766m/s2。利用Ansoft电磁仿真软件建立了异步电动机模型，得到了异步电动机定子相电流与电磁转矩以及定子相电流与转差率的拟合关系。通过对游梁式抽油机地面装置效率分析，得到了带传动平均传递效率为90.4%，减速箱平均传递效率为82.5%，抽油机四连杆机构平均传递效率为87.3%。利用游梁式抽油机地面各设备的瞬时传递效率、异步电动机定子相电流与电磁转矩的关系以及抽油机运动特性曲线，采用数值模拟的方法获取了光杆示功图，并编制了以实测电参数对光杆示功图的模拟仿真程序。模拟光杆示功图与实测光杆示功图的最大悬点载荷误差为1.58%，最小悬点载荷误差为9.83%，示功图面积相对误差为8.26%。