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【摘要】开关磁阻电机驱动调速系统具有良好的防爆性能,具备小电流启动大转矩的能力,能够平稳调速且范围广和节能高效等优点,能适应油田防爆环境和复杂工况下的电机防爆特性要求,因此应用在节能抽油机中能充分发挥其优势。
【关键词】开关磁阻电机;SRD驱动调速系统;节能抽油机;开关磁阻电机塔架式抽油机
1.政策背景
随着世界经济危机的消退,全球经济开始复苏,直接导致全球能源消费迅速增长,与此同时石油资源却日趋减少。这一严峻形势迫使油田开发新型高效节能型采油机械设备。
十二五以来,国家把节能减排目标量化分解并作为一项行政考核指标。据不完全统计,截止2010年,中石油共有油井总数16.1万口,预计每年将新增2万口新井,仅抽油机运转所消耗的电量就高达57.6亿千瓦时,占中石油总消费的比重约40%以上,因此石油化工行业把抽油机作为节能减排的主要突破方向,大力提倡开发和推广新型节能型的数字化抽油机。
根据油田考察和市场调研,目前抽油机朝向节能降耗并具备自动化、智能化、长冲程、大载荷、精确平衡等方向发展。根据在胜利油田等油田应用现场的记录数据显示,防爆开关磁阻电机驱动系统(简称:SRD)应用在塔架式抽油机上的节能效果还是很不错的。
2.SRD调速系统的自身优势
开关磁阻电机驱动调速系统(Switched Reluctance Driver, SRD)是一种性价比较高的新型电机驱动调速系统,具有结构简单、运行可靠及高效率等突出特点。20世纪90年代国内生产企业充分利用SRD具有启动电流小、启动转矩大的优点,将其应用于频繁启停和正反转的机械设备中,如龙门刨床[2]和抽油机等。
3.SRD与抽油机性能的匹配性
SRD除了结构简单、成本低、功耗小、功率低、适应性强等特点外,其与抽油机性能的匹配性主要体现在以下几个方面:
3.1小电流启动大转矩
这是SRD的大一特点,也即开关磁阻电机可以通过电源侧输入的小电流,在电动机输出侧产生较大的启动转矩。比如:SRD启动时:当启动电流为额定值的15%时,启动转矩为额定值的100%;当启动电流为额定值的30%时,起动转矩可达其额定值的150%。相比而言,异步电机启动时,5到7倍的额定电流才能获得100%的额定转矩。此外,SRD电机可以带10倍于转子惯量的负载,因此能实现大转矩,低转速,启停平稳且无感应电动机在起动时所出现的冲击电流现象。特别适合于要求快速启、停的机械设备。这一特性也与长冲程、低冲次、大悬点载荷的抽油机的速度-转矩特性相吻合。
3.2电机调参方便,控制灵活
电机的控制参数多,通过采用不同的控制方式和参数,可实现很宽的功率范围内的速度调节;还可以通过控制各极的通断顺序就能方便的控制转矩的方向。SRD的这一特性适合于频繁换向和调速的机械设备,因此符合抽油机的特殊工况,而且还有利于实现抽油机的平衡调节,从而使抽油机运行于最佳节能工作状态,实现节能目的。
3.3效率高
SRD调速系统在空载和满载下的效率均高于0.98。用最优异的性能达到资源利用、提高调速性能、安全生产、节能降耗等目的。
4.SRD的缺点转化为优点
SRD调速系统虽然较其他调速系统由不少优点,但也有其自身的局限性和缺点:
4.1专机专用
只能使用专用电机。
4.2"一对一"控制
电机和控制器只能实现"一对一"运行。
这些缺点对于节能抽油机来说却是最大的优势。油井基本都是一井一机的配置方案,能最大限度的做到合理配置,从而避免了目前油田普遍存在的"大马拉小车"的不合理配置现象。
由此可见:开关磁阻电机调速系统在实现抽油机节能方面具有无可比拟的优势, SRD在抽油机节能领域中有着很好的发展前景。
5.结论
综上分析,SRD在成本、、调速性能、单位体积功率、可靠性、散热性、适应油田恶劣工作环境的能力等方面较交流变频电机都具有明显的竞争优势。开关磁阻电机驱动调速系统具有良好的防爆性能,具备小电流启动大转矩的能力,能够平稳调速且范围广和节能高效等优点,能适应油田防爆环境和复杂工况下的电机防爆特性要求,因此应用在节能抽油机中能充分发挥其优势[3]。
开关磁阻电机抽油机将SRD成功应用于油田领域的节能抽油机上,实现了抽油机真正意义的软启动,且对电网冲击小,节能降耗效果非常显著,是节能抽油机发展的新方向。 [科]
【参考文献】
[1]高超.SRD在煤矿设备中的应用特点和产品发展,煤矿机械,2003,(7).
[2]高超.开关磁阻电动机调速系统在龙门刨床上的应用,电气传动,1994,(2).
[3]张志学.开关磁阻电机在节能长冲程抽油机的应用-石油矿场机械2009,(8).
【关键词】开关磁阻电机;SRD驱动调速系统;节能抽油机;开关磁阻电机塔架式抽油机
1.政策背景
随着世界经济危机的消退,全球经济开始复苏,直接导致全球能源消费迅速增长,与此同时石油资源却日趋减少。这一严峻形势迫使油田开发新型高效节能型采油机械设备。
十二五以来,国家把节能减排目标量化分解并作为一项行政考核指标。据不完全统计,截止2010年,中石油共有油井总数16.1万口,预计每年将新增2万口新井,仅抽油机运转所消耗的电量就高达57.6亿千瓦时,占中石油总消费的比重约40%以上,因此石油化工行业把抽油机作为节能减排的主要突破方向,大力提倡开发和推广新型节能型的数字化抽油机。
根据油田考察和市场调研,目前抽油机朝向节能降耗并具备自动化、智能化、长冲程、大载荷、精确平衡等方向发展。根据在胜利油田等油田应用现场的记录数据显示,防爆开关磁阻电机驱动系统(简称:SRD)应用在塔架式抽油机上的节能效果还是很不错的。
2.SRD调速系统的自身优势
开关磁阻电机驱动调速系统(Switched Reluctance Driver, SRD)是一种性价比较高的新型电机驱动调速系统,具有结构简单、运行可靠及高效率等突出特点。20世纪90年代国内生产企业充分利用SRD具有启动电流小、启动转矩大的优点,将其应用于频繁启停和正反转的机械设备中,如龙门刨床[2]和抽油机等。
3.SRD与抽油机性能的匹配性
SRD除了结构简单、成本低、功耗小、功率低、适应性强等特点外,其与抽油机性能的匹配性主要体现在以下几个方面:
3.1小电流启动大转矩
这是SRD的大一特点,也即开关磁阻电机可以通过电源侧输入的小电流,在电动机输出侧产生较大的启动转矩。比如:SRD启动时:当启动电流为额定值的15%时,启动转矩为额定值的100%;当启动电流为额定值的30%时,起动转矩可达其额定值的150%。相比而言,异步电机启动时,5到7倍的额定电流才能获得100%的额定转矩。此外,SRD电机可以带10倍于转子惯量的负载,因此能实现大转矩,低转速,启停平稳且无感应电动机在起动时所出现的冲击电流现象。特别适合于要求快速启、停的机械设备。这一特性也与长冲程、低冲次、大悬点载荷的抽油机的速度-转矩特性相吻合。
3.2电机调参方便,控制灵活
电机的控制参数多,通过采用不同的控制方式和参数,可实现很宽的功率范围内的速度调节;还可以通过控制各极的通断顺序就能方便的控制转矩的方向。SRD的这一特性适合于频繁换向和调速的机械设备,因此符合抽油机的特殊工况,而且还有利于实现抽油机的平衡调节,从而使抽油机运行于最佳节能工作状态,实现节能目的。
3.3效率高
SRD调速系统在空载和满载下的效率均高于0.98。用最优异的性能达到资源利用、提高调速性能、安全生产、节能降耗等目的。
4.SRD的缺点转化为优点
SRD调速系统虽然较其他调速系统由不少优点,但也有其自身的局限性和缺点:
4.1专机专用
只能使用专用电机。
4.2"一对一"控制
电机和控制器只能实现"一对一"运行。
这些缺点对于节能抽油机来说却是最大的优势。油井基本都是一井一机的配置方案,能最大限度的做到合理配置,从而避免了目前油田普遍存在的"大马拉小车"的不合理配置现象。
由此可见:开关磁阻电机调速系统在实现抽油机节能方面具有无可比拟的优势, SRD在抽油机节能领域中有着很好的发展前景。
5.结论
综上分析,SRD在成本、、调速性能、单位体积功率、可靠性、散热性、适应油田恶劣工作环境的能力等方面较交流变频电机都具有明显的竞争优势。开关磁阻电机驱动调速系统具有良好的防爆性能,具备小电流启动大转矩的能力,能够平稳调速且范围广和节能高效等优点,能适应油田防爆环境和复杂工况下的电机防爆特性要求,因此应用在节能抽油机中能充分发挥其优势[3]。
开关磁阻电机抽油机将SRD成功应用于油田领域的节能抽油机上,实现了抽油机真正意义的软启动,且对电网冲击小,节能降耗效果非常显著,是节能抽油机发展的新方向。 [科]
【参考文献】
[1]高超.SRD在煤矿设备中的应用特点和产品发展,煤矿机械,2003,(7).
[2]高超.开关磁阻电动机调速系统在龙门刨床上的应用,电气传动,1994,(2).
[3]张志学.开关磁阻电机在节能长冲程抽油机的应用-石油矿场机械2009,(8).