我国石油资源进入开采中后期,在开采中抽油机电动机传动的平均载荷效率低,带来了能量的巨大浪费。变频调速自适应技术的发展使游梁式抽油机具有较好的抽油性能,能提高产量、降低采油成本、提高经济效益等,是抽油机节能发展的主流和方向。据此,本文在实验室环境下研究了游梁式抽油机变频节能控制系统。为了实时掌握抽油机在采油过程中负载与电机频率情况,必须对变频自适应系统的关键参数——负载频率,进行实时准确的测量。实时准确测定在负载运行时电机的频率,频率根据负载成线性变化,这对于提高采油率及节约能源都有重要的意义。本文基于电机频率随负载变化的特点,提出了一种基于变频节能新方法,进而对抽油机采油节能的研究开拓了新思路。通过设计和优化抽油机变频系统结构,进行多次负载变频测试试验,系统研究抽油机电机频率与抽油机负载内在联系,揭示抽油机电机频率与抽油机负载的响应规律。随着抽油机负载的增加电机频率的变化,对实验测得数据进行验证,得到相应电机频率值。熟知电机频率的变化规律为充分了解抽油机负载特性、优化开采方案、提高节能率提供了理论指导,为使用新型变频节能系统的应用奠定了理论基础。根据系统要实现的功能和性能指标,变频自适应控制系统采用西门子S7-300处理器为核心,抽油机模型为被控对象,根据负载的情况控制变频器,调节电机运转速度,采用光电编码器、载荷传感器、对信号进行采集。将采集的信号反馈给PLC,最终构建成闭环自适应控制系统,实现抽油机电机变频调速控制,反映出频率值随着负载的变化趋势。从实验室试验结果来看,设计的抽油机变频自适应系统实现了电机频率实时反馈测量。测量结果显示负载增加电机的频率变化,加上模糊PID调节,使频率稳定,在测量过程中误差在1%,测量系统运行稳定可靠,精度较高,满足了抽油机变频自适应测量的需求。