[发明专利]一种油田游梁式抽油机电机恒功率控制系统及其控制方法

摘要

本发明属于油田采油技术领域，具体涉及一种油田游梁式抽油机电机恒功率控制系统及其控制方法，本发明基于对游梁式抽油机曲柄位置、电机转速和电参监测分析，通过控制器综合分析，计算出能够保证电机恒功率输出的电机输入频率，由变频器输出给电机执行，进而实现了游梁式抽油机电机恒功率控制。该系统可以使拖动游梁式抽油机的电机在变负载条件下保持恒功率输出，使电机效率高效运行。本发明用于游梁式抽油机电机恒功率控制，提高了电机运行效率，对电机节能具有重要意义。

主权项

一种油田游梁式抽油机电机恒功率控制系统，包括电动机（1）、游梁式抽油机（2）、变频器（6）和控制器（7），其特征在于：电动机（1）上装载有转速传感器（3）和电参传感器（4），游梁式抽油机（2）的曲柄上装有曲柄位置传感器（5），所述的电动机（1）与抽油机（2）连接，转速传感器（3）、电参传感器（4）和曲柄位置传感器（5）分别与控制器（7）连接，控制器（7）与变频器（6）连接，变频器（6）与电动机（1）连接；所述的电参传感器（4）包括测量电动机（1）的电压、电流和功率因数的电压传感器、电流传感器、功率因数传感器；所述的油田游梁式抽油机电机恒功率控制系统的控制方法，包括如下步骤：步骤一：启动电动机（1），求出游梁式抽油机（2）冲次n时电动机（1）输入功率P1在不同曲柄位置ϴ的分布；步骤二：根据电动机（1）特性曲线P1=f（P2），控制器（7）根据电动机（1）输入功率P1，计算电动机（1）输出功率P2在不同曲柄位置ϴ的分布；步骤三：由步骤二中的电动机（1）输出功率P2和步骤一中的游梁式抽油机（2）冲次n推导出电动机（1）输出扭矩T1在不同曲柄位置ϴ的分布；步骤四：根据步骤三中的电动机（1）输出扭矩T1分布，计算电动机（1）所需的平均输出扭矩T2；步骤五：由步骤四中的电动机（1）的平均输出扭矩T2和游梁式抽油机（2）冲次n得到电动机（1）所需的平均输出功率P3；步骤六：根据步骤三中不同曲柄位置ϴ的电动机（1）输出扭矩T1分布和电动机（1）所需的平均输出功率P3，计算对应电动机（1）角速度ω2分布；步骤七：根据不同曲柄位置ϴ，控制器（7）将电动机（1）角速度ω2的分布，折算为变频器输出电流频率f的分布，而后将电流频率f分布输给电动机（1）执行；