抽油机泵效提升qc

A. 抽油机泵效是什么意思

抽油泵的实际排量与理论排量比值的百分数，就是泵效。如一台泵理论排量如果是每天100吨液量，实际只能抽出50吨液量，则泵效就是50％。

泵效的计算公式为：η=Q液 / Q理×100% 式中η为深井泵效；Q液为油井实际产量（吨/日）；Q理为泵的理论排量（吨/日） ，泵效的高低反映了泵性能的好坏及抽油参数的选择是否合适。

B. 什么叫泵效环

抽油机井的实际产液量与泵的理论排量的比值叫做泵效。其计算公式为：η=Q液 / Q理×100% 式中η为深井泵效；Q液为油井实际产量（吨/日）；Q理为泵的理论排量（吨/日） ，泵效的高低反映了泵性能的好坏及抽油参数的选择是否合适。影响泵效的因素有三个方面：(1)地质因素：包括油井出砂、气体过多、油井结蜡、原油粘度高、油层中含腐蚀性的水、硫化氢气体腐蚀泵的部件等；(2)设备因素：泵的制造质量，安装质量，衬套与活塞间隙配合选择不当，或凡尔球与凡尔座不严等都会使泵效降低。(3)工作方式的影响：泵的工作参数选择不当也会降低泵效。如参数过大，理论排量远远大于油层供液能力，造成供不应求，泵效自然很低。冲次过快会造成油来不及进入泵工作筒，而使泵效降低。泵挂过深，使冲程损失过大，也会降低泵效。
在水泵工作过程中，泵内流动的水受到其与流道和泵叶轮表面的摩擦以及水本身粘度的影响，泵所消耗的能量主要用于抵抗水表面的流动摩擦力及涡流阻力。水在流动过程中所消耗的能量(水头损失)就是用来克服内摩擦力和水与设备界面的摩擦力。如果泵、叶轮表面光滑(这种表面称为水力光滑表面)表面阻力较小，消耗能量就小。在水泵过流面和叶轮上喷涂高分子材料，使其表面形成水力光滑表面，超光滑表面涂层表面光洁度是经过抛光后不锈钢的20倍，这种极光滑的表面减少了泵内流体的分层，从而减少泵内部紊流，降低了泵内的容积损失和水力损失，降低了电耗，达到降低水流阻力损失的目的，从而提高水泵的水力效率，同时在一定程度上也可提高机械效率和容积效率。涂层分子结构的致密性，能隔绝空气、水等介质和水泵叶轮母材的接触，最大程度减少电化学腐蚀及锈蚀。另外，高分子复合材料本质是高分子聚合物，具有抗化学腐蚀性，可以提高泵的抗腐蚀性，能大大增强泵抵抗冲蚀和抗腐蚀能力。由于具备良好的耐磨及抗冲击性能，因此当细微的固体颗粒介质与泵进行接触和冲击时，可以起到很好的抗磨和缓冲作用。

C. 1影响抽油机井泵效的主要因素有哪些

考虑1沉没度 2含气量含气液体的体积收缩 3漏失 4油层性质和油井工作制度方面

D. 影响泵效的因素和提高泵效的措施有哪些

影响泵效的因素及提高泵效的措施如下：
泵效是指抽油机井的实际产液量与深井泵理论排量的比值。实际产量以单独量油为依据， 深井泵的理论排量是冲程乘以冲数再乘以柱塞面积。是衡量深井泵工作状况好坏的一项重要指标。在 实际生产中存在影响深井泵泵效因素很多，如各种漏失、气体影响、泵充不满和各种冲程损失等因素 ，油井实际产量都小于泵的理论排量，泵效一般都小于1，当油井连抽带喷时泵效也可能大于l，此时 泵效不能代表深井泵的实际工作效率，而只能说明油井的生产状况。深井泵泵效达到70％属于高效， 一般只有30％～50％，甚至更低，泵深越深、动液面越低和沉没度越小，深井泵泵效相对更低一些。
影响泵效因素 主要因素有两方面：
(1)冲程损失。载荷变化使抽油杆和油管产生弹性变形，造成光杆开始位移而柱塞还没有位移，或 光杆开始位移由于抽油杆弯曲造成柱塞没有位移等原因造成的柱塞冲程小于光杆冲程，称为冲程损失 。
(2)无效冲程。柱塞虽然已经发生位移，但没有产生抽汲作用的这部分冲程，主要有以下4方面：
①漏失对深井泵泵效的影响：主要表现在深井泵柱塞与泵筒的配合间隙不合理造成漏失量过大， 深井泵零部件磨损或腐蚀形成的漏失，以及油管漏失等因素降低泵效。
②阀动作失灵对深井泵泵效的影口向：磁化或异物以及井斜影响阀的正常动作等因素降低了泵效 。
③充不满对深井泵泵效的影响：沉没度过低、进油速度慢或井液黏度过高、进油通道阻力过大造 成深井泵吸人过程充不满，降低了泵效。
④气体影响对深井泵泵效的影响：抽汲过程泵筒中存在游离气，当柱塞从下死点上行时，气体膨 胀，泵筒内压力缓慢下降，直到泵筒压力低于沉没压力时固定阀才能打开，开始进油。当柱塞由上死 点下行时，气体受压缩，泵筒压力缓慢上升，直到泵内压力高于柱塞以上液柱压力时游动阀才能打开 ，开始排油，这些现象直接影响深井泵泵效。当泵筒游离气越多或深井泵余隙体积越大，气体影响越 严重。
提高深井泵泵效措施提高实际产量或降低理论排量都可以提高泵效。主要有三个方面：
(1)从油层着手，保证油层有足够的供液能力，使深井泵的生产能力与油层供液能力相适应是保证 高泵效的前提。
(2)在井简方面采取措施，使抽油系统在理论排量不变的情况下提高系统生产能力，从而提高实际 产量，进而提高深井泵泵效。一般采取的措施有：选择合理的抽汲参数(泵径、冲程、冲数)，增大柱 塞冲程；确定合理沉没度、改善泵的结构减少液流阻力，提高泵的充满系数；提高抗磨、抗腐蚀等性 能，减少泵的漏失；使用油管锚减少冲程损失；合理利用气体能量控制合理套管压力；使用气锚减少 气体影响。
(3)在前面两方面都合理的情况下，改小抽汲参数降低理论排量可提高深井泵泵效。

E. 抽油机铭牌的字母及数字的解释含义

抽油来机井各项技术指标 （一自）抽油机载荷利用率 指抽油机实际悬点最大载荷 与抽油机铭牌最大载荷的比值。 （二）电动机功率利用率 指电动机铭牌功率利用程度，是实际输入电功率与电动机铭牌额定功率的比值。 （三）扭矩利用率 指抽油机曲柄轴实际扭矩与抽油机铭牌额定扭矩的比值。 （四）冲程利用率 指抽油机实际冲程与抽油机铭牌最大冲程的比值。 （五）冲次利用率 表示抽油机实际冲次与抽油机铭牌最大冲次的比值。 （六）泵效 泵效是在一定冲程、冲次下，泵的理论排量与实际排量的比值。 （七）栓泵周期（油井免修期） 指两次换泵相隔天数， 也就是说上次检泵后开抽之日起， 到最近一次检泵停抽之日止的 天数。油井免修期越长，说明管理水平越高。 （八）躺井 正常生产井因为抽油杆断脱，泵及油管漏失]卡泵、抽油设备故障及停电、集输故障等 造成油井突然停产，在 24h 内不能恢复生产的抽油井属于躺井范围（不包括有计划 的作业 检泵、电路检修等） 。 （九）沉没度 泵挂深度减去油井动液面深度。

F. 抽油泵的泵效怎计算

泵实际流量除以泵设计流量

G. 抽油机的改型发展

塔架式数控抽油机属于“长冲程、低冲次”机电一体化的抽油机，是现代机械制造技术、控制技术、功率电子技术与机电一体化技术集成创新的完美结合它采取控制系统驱动电机运行，通过组合减速传动使抽油机的动力源和终端负载作换向运动，拖动抽油杆上下反复运行，抽油杆和配重形成了天平式的平衡，相互不断地交换储存和释放势能的过程，实现了运行时的平衡，使机械效率达到90%以上，无功损耗接近于零，起到了四两拨千斤的效果，与常规抽油机相比节能效果达到30~70%，解决了常规抽油机机械效率低、难以实现长冲程和高耗能的难题。
塔架式数控抽油机的主要特点是：1. 采用牢固耐用的组合减速传动系统，结合工业电脑数字化控制的永磁同步制动电机技术，实现了柔性启动、加速、减速、超低速运行，避免了抽油机在换向启动时的机械冲击，做到了抽油机只保养无大修，延长了抽油机的使用寿命。
2. 采用简练机身，最大限度的利用空间位置，突破了常规抽油机最大冲程和最低冲次的局限，最大冲程可达8米、最低冲次0.5次。扩大了抽油机的使用范围，扩展了抽油机的使用范围，特别适合中高含水期大排量、深井、稠油井的重载强抽；延长了抽油杆、抽油泵的使用寿命，适合了当今大排量、低渗透、稠油井、深井的不同开采的需要。3. 运用变频调速和程序自动控制技术，变传统机械式抽油为现代智能化采油，运行效率高、能耗少、使用可靠，一举将传统的机械采油装备带入了电子时代。采用无线遥控操作，液晶屏数字显示，清晰可见，调整参数（冲程、冲次）简便易行，无级分别调整上下冲程的冲次。可根据井下工况随时改变参数，达到最大泵效及工艺的要求。
4. 独特的配重设计，能轻松、迅速地完成调整平衡的作业。
5. 可靠的安全保障，运行时运动件与人隔离；操作机器与高压电隔离；调平衡时配重块落地调整安全无忧，电脑全方位监控抽油机运行，具有过载、失载、缺相等多种保护功能并有自动起机、不平衡报警、停机、显示故障原因、历史故障记录等保护功能。
6. 牢固耐用使用方便。抽油机装卸载、调防冲距上提下挂、碰泵等不用辅助设备即可完成。
大庆油田采油十厂五矿自2007年至今已有108台塔架式数控抽油机投产运行，平均运行功率1kw左右，维护简单、方便。 机械举升采油方式是目前大庆油田的最主要的、也是应用最为广泛的是采油方式。在机械举升工艺中，抽油机-深井泵采油是应用井数最多的举升工艺。在本章节中，重点介绍抽油机-深井泵采油的基础理论、技术发展、测试技术以及节能新技术的应用。
抽油机-深井泵抽油装置及基础理论计算
抽油机-深井泵采油方式，简称为抽油机采油方式。本节介绍的主内容是抽油机装置的构成，抽油机技术的发展以及抽油机举升工艺的基础理论。
抽油机-深井泵抽油装置
抽油机-深井泵抽油装置 是指由抽油机、抽油杆、深井泵组成的抽油系统。它借助于抽油机曲柄连杆机构的运动，将动力机（一般为电动机）的旋转运动转变为光杆的上下往复运动，用抽油杆带动深井泵柱塞进行抽油。
（一）抽油机
抽油机是抽油机-深井泵抽油系统中的主要地面设备。游梁式抽油机主要由游梁-连杆-曲柄机构、减速箱、动力设备、辅助设备等四大部份组成。工作时，动力机将高速旋转通过皮带和减速箱传给曲柄轴，带动曲柄轴做低速旋转运动，曲柄通过连杆经横梁带动游梁作上下往摆动，挂在驴头上的悬绳器便带动抽油杆作上下往复运动。
游梁式抽油机按照结构主要分为两大类：即普通式游梁式抽油机和前置式游梁式抽油机。
随着抽油机制造技术的不断发展进步，自20世纪90年代后，陆续开发了不同形式的以节能为目的的抽油机，节能抽油机仍然属于普通式游梁式抽油机结构。关于节能型抽油机的结构特点，将在节能技术中加以介绍。
普通式游梁式抽油机和前置式游梁式抽油机两者的主要组成部分相同，只是游梁与连杆的连接位置不同。普通抽油机一般采用机械平衡，而前置式抽油机最初多采用气动平衡，但由于技术上的不完善，后来使用机械平衡的方法，目前在我厂使用的前置式抽油机均为机械平衡。前置式抽油机上冲程曲柄转角为195°，下冲程曲柄转角165°，使得上冲程较下冲程慢。
（二）抽油泵
抽油泵是抽油机-深井泵抽油系统中的井下设备。由于它的工作环境复杂，条件恶劣，而且它工作的好坏直接关系到油井的产量，因而应满足以下一般要求：
（1）结构简单，强度高，质量好。连接部分密封可靠；
（2）制造材料耐磨，抗腐蚀性好，使用寿命长；
（3）规格能满足排量要求，适应性强；
（4）便于起下。
抽油泵主要由工作筒、柱塞及固定凡尔、游动凡尔组成。按照抽油泵在油管中的固定方式分为杆式泵和管式泵。在我厂主要应用管式泵。
（三）抽油杆
我国生产的抽油杆从级别上分有C、D、K三种级别。C级抽油杆用于轻、中型负荷的抽油机井；D级抽油杆用于中、重负荷的抽油机井；K级抽油杆用于轻、中负荷有腐蚀性的抽油机井。大庆油田使用的抽油杆为C级和D级抽油杆。由于各个抽油杆生产厂家采取的加工工艺不一，使用的加工材料不一，抽油杆的机械性能也各不相同。
晶变频器对抽油机变频改造的几个好处
1. 大大提高功率因数。减小供电电流，从而减小了电网及变压器的负荷。2. 动态调整抽取速度，一方面节能，同时增加原油产量。
3. 实现真正“软起动”对电机变速箱抽油机，避免过大机械冲击，延长设备使用寿命。

H. 抽油机井流压低，泵效低，参数偏大，应进行什么作业

该井流压低，说明油井的地层能力低，供液能力较差。地层能量低，供液能力内差时可直接造成泵效容低。因此，泵效低的原因是油井供液能力差造成的，可结合动液面、功图资料做进一步的判断。
油井供液能力差时，可采用小参数生产。一般是长冲程，低冲次，或间开生产。因此，建议调小该井的生产参数，或缩小开井时间，使油井的排出量与地层的供液能力相匹配。
油井生产参数的优化要结合多方面的资料才能确定。其主要的有地层流压、静压、含水和产量的变化情况，动液面资料、示功图资料、管柱结构、泵挂深度、泵效等等。

I. 常规五型抽油机的驴头一般多重

三晶变频器在油田磕头机（油梁式抽油机）上的应用 ：

一、 前言

进入21世纪，变频调速技术得益于其优异的节能特性和调速特性，在我国油田中得到广泛应用，中国产值能耗是世界上最高的国家之一。要解决产品能耗问题，除 其它相关的技术问题需要改进外，变频调速技术已成为节能及提高产品质量的有效措施。
油田作为一个特殊行业，有其独特的背景，油田中变频器的应用主要集中在 游梁式抽油机控制、电潜泵控制、注水井控制和油气集输控制等几个场合。游梁式抽油机俗称“磕头机”，是目前各个油田所普遍采用的抽油机，但是目前的抽油机 系统普遍存在着效率低、能耗大、冲程和冲次调节不方便等明显的缺点。本文主要介绍SAJ变频器在游梁式抽油机上的应用。

一、 磕头机的工作原理

图1 游梁式抽油机实物图
如图1,游梁式抽油机实物图所示,当磕头机工作时，驴头悬点上作用的载荷是变化的。上冲程时，驴头悬点需提起抽油杆柱和液柱，在抽油机未进行平衡的条件 下，电动机就要付出很大的能量。在下冲程时，抽油机杆柱转而对电动机做功，使电动机处于发电机的运行状态。抽油机未进行平衡时，上、下冲程的载荷极度不均 匀，这样将严重地影响抽油机的四连杆机构、减速箱和电动机的效率和寿命，恶化抽油杆的工作条件，增加它的断裂次数。为了消除这些缺点，一般在抽油机的游梁 尾部或曲柄上或两处都加上了平衡重，如图1所示。这样一来，在悬点下冲程时，要把平衡重从低处抬到高处，增加平衡重的位能。为了抬高平衡配重，除了依靠抽 油杆柱下落所释放的位能外，还要电动机付出部分能量。在上冲程时，平衡重由高处下落，把下冲程时储存的位能释放出来，帮助电动机提升抽油杆和液柱，减少了 电动机在上冲程时所需给出的能量。目前使用较多的游梁式抽油机，都采用了加平衡配重的工作方式，因此在抽油机的一个工作循环中，有两个电动机运行状态和两 个发电机运行状态。当平衡配重调节较好时，其发电机运行状态的时间和产生的能量都较小。

二、 变频器在抽油机的控制问题

目前，在胜利油田采用的抽油设备中，以游梁式抽油机最为普遍，数量也最多。其数量达十万台以上。抽油机用电量约占油田总用电量的40%，运行效率非常低， 平均运行效率只有25%，功率因数低，电能浪费大。因此，抽油机节能潜力非常巨大，石油行业也是推广“电机系统节能”的重点行业。

2.1 变频器在抽油机的控制问题主要体现在如下几个方面
一方面是再生能量的处理问题,如图2所示，游梁式抽油机运动为反复上下提升，一个冲程提升一次，其动力来自电动机带动的两个重量相当大的钢质滑块，当滑块 提升时，类似杠杆作用，将采油机杆送入井中；滑块下降时，采油杆提出带油至井口，由于电动机转速一定，滑块下降过程中，负荷减轻，电动机拖动产生的能量无法被负载吸引，势必会寻找能量消耗的渠道，导致电动机进入再生发电状态，将多余能量反馈到电网，引起主回路母线电压升高，势必会对整个电网产生冲击，导致 电网供电质量下降，功率因数降低的危险；频繁的高压冲击会损坏电动机，造成生产效率降低、维护量加大，极不利于抽油设备的节能降耗，给企业造成较大经济损失。

图2 常规曲柄平衡抽油机
另一方面是冲击电流问题，如图二所示游梁式抽油机是一种变形的四连杆机构，其整机结构特点像一架天平，一端是抽油载荷，另一端是平衡配重载荷。对于支架来说，如果抽油载荷和平衡载荷形成的扭矩相等或变化一致，那么用很小的动力就可以使抽油机连续不间断地工作。也就是说抽油机的节能技术取决于平衡的好坏。在平衡率为100％时电动机提供的动力仅用于提起1/2液柱重量和克服摩擦力等，平衡率越低，则需要电动机提供的动力越大。因为，抽油载荷是每时每刻都在变 化的，而平衡配重不可能和抽油载荷作完全一致的变化，才使得游梁式抽油机的节能技术变得十分复杂。因此，可以说游梁式抽油机的节能技术就是平衡技术。
对长庆油田几十口油井的调查显示，只有1～2口井的配重平衡较好，绝大部分抽油机的配重严重不平衡，其中有一半以上口井的配重偏小，另有几口井配重又偏 大，从而造成过大的冲击电流，冲击电流与工作电流之比最大可超过5倍，甚至超过额定电流的3倍。不仅无谓浪费掉大量的电能，而且严重威胁到设备的安全。同时也给采用变频器调速控制造成很大的困难：一般变频器的容量是按电动机的额定功率来选配的，过大的冲击电流会引起变频器的过载保护动作而不能正常工作。
除上述两方面问题外，油田采油的特殊地理环境决定了采油设备有其独特的运行特点：在油井开采前期储油量大，供液足，为提高功效可采用工频运行，保证较高产油量；在中后期，由于石油储量减少，易造成供液不足，电动机若仍工频运行，势必浪费电能，造成不必要损耗，这时须考虑实际工作情况，适当降低电动机转速，减少冲程，有效提高充盈率。

2.2 游梁式抽油机的变频改造主要有以下3个方面
(1) 大大提高了功率因数（可由原来的0.25～0.5提高到0.9以上），大大减小了供电（视在）电流，从而减轻了电网及变压器的负担，降低了线损，可省去大量的“增容”开支.这主要集中在供电企业对电网质量要求较高的场合，为避免电网质量的下降，需引入变频控制，其主要目的就是减小抽油机工作过程对电网的影响。
(2) 以节能为第一目标的变频改造。这点较普遍，一方面，油田抽油机为克服大的起动转矩，采用的电动机远远大于实际所需功率，工作时电动机利用率一般为 20%～30%，最高不会超过50%，电动机常处于轻载状态，造成资源浪费。另一方面，抽油机工作情况的连续变化，取决于地底下的状态，若始终处于工频运行，也会造成电能浪费。为了节能，提高电动机工作效率，需进行变频改造。
(3) 由于实现了真正的“软起动”，对电动机、变速箱、抽油机都避免了过大的机械冲击，大大延长了设备的使用寿命，减少了停产时间，提高了生产效率。以提高电网质量和节能为目的的变频改造。这种情况综合了上面两种改造的优点，是应用中的一个重要发展方向。

三、 抽油机的技术发展
第一代：最先的抽油机主马达主要是采用三相异步电机启动，三相异步电动机启动运行缺点就是没有调速功能，只能保持一个恒速，严重影响产油量。这种不带保护的抽油机电机控制方式已经退出了历史舞台。
第二代：由于直流电动机的面世，也加快了直流电机在抽油机上的应用，从而替代了异步电机的使用。采用直流调速的方法明显的优胜三相异步电机，产油量也高了许多；但直流电动机成本比较高，其调速性能也不是很理想。
第三代：采用变级电机调速，就是改变电机极对数来达到调速的目的，常采用4／8／32极多速电机实现。但其装置比较复杂，占用空间也比较大，设备寿命短，稳定性不太好。
第四代：变频调速技术，由于变频调速技术已成为节能及提高产品效益质量的有效措施，油田中变频器应用在游梁式抽油机已经非常广泛。由于油井的类型和工况千 差万别，井下渗油和渗水量每时每刻都在变．抽油机的负载变化是无规律的，故采用变频调速技术，使抽油机的运动规律适应油井的变化工况，实现抽油系统效率的 提高，达到节能增产的目的。下面钟对变频器在油田嗑头机中的应用，例出几个应用方案做简要论述。

四、 变频技术在抽油机的应用方案介绍
4.1 变频器加制动单元控制
如下图3所示：在变频器主回路直流母线两端加制动电阻和制动单元，由于抽油机起动时需要大力矩，上升段也需要大力矩，而在下降段电机处在发电状态。最关建的就是下降段，这个过程是连续运转的，同时随油的稠度，井深，产量调节往复运动次数/MIN，导致电动机进入再生发电状态，将多余能量反馈到电网，引起主变频器主回路直流母线电压升高（此问题在文章第2节提到过），而电能没有流回电网的通路，必须用电阻来就地消耗，这就是我们在变频器上必须使用制动单元和制动电阻的原因，现在大功率变频器一般都可以定制动单元，完全可以达到理想中的控制效果。
对于上述第一种情况，采用普通变频器加能耗制动单元可较方便实现，这是以多耗电能为代价的，主要因为发电能量不能回馈电网造成。在未采用变频器时，电动机 处于电动状态时，从电网吸收电能；电动机处于发电状态时，释放能量，电能直接回馈电网的，并未在本地设备上耗费掉。综合表现为抽油机供电系统的功率因数较低，对电网质量影响较大。

图3 变频器加制动电阻
4.2 变频器加回馈单元控制
由于在变频器的直流上加制动电阻解决不了实际问题，因为制动电阻的散热解决不了，变频控制柜壳的散热都要解决何况发热的电阻，变频器发热。接通制动电阻的开关管的寿命会在频繁的长时间的开起过程中损坏。针对上述情况，为了回馈再生能量，提高效率，可以采用能量回馈装置，将再生能量回馈电网，当然这样一来，系统就更复杂，投资也就更高了。
所谓能量回馈装置，其实就是一台有源逆变器。按采用的功率开关器件的不同又可以分为晶闸管（SCR）有源逆变器及绝缘栅双极型晶体管（IGBT）逆变器两种，它们的共同特点是可以将变频器直流回路的电压反馈到电网，如下图4所示。
加装能量回馈单元的变频器适用于交流50HZ，额定电压380V的异步电动机和永磁同步电动机，实现软起动，软停车和调速运行过程控制。具有起动电流小、速度平稳、性能可靠、对电网冲击小等优点，可实现上下速度任意调节和闭环控制运行；用户可根据油井的液位、压力确定抽油机的冲机、速度和产液 量，降耗节能，是高泵效；使设备减少磨损，延长使用寿命，高效节能低成本，实现在最大节能状态下的自动化运行。

图4 变频器加回馈单元
4.3 四象限变频器技术控制
对于第一种情况和第二种情况，必须妥善的处理电动机发电状态产生的电能，必须将其反馈到电网，否则通过调节抽油机的冲程节省的电能可能不能抵消变频器制动 单元消耗的电能，造成变频运行时反而耗能，与节能的目标背道而驰。为了解决这个问题，有必要对普通变频器进行改造，在结构上引入双PWM结构的变频器如下 图5所示，保证发电状态产生的电能回馈电网;在控制方法引入自适应控制以适应游梁式抽油机多变的工作环境。

图5 四象限运行变频器主电路
4.3.1 四象限变频器工作原理
当电机工作在电动状态的时候，整流控制单元的DSP产生6路高频的PWM脉冲控制整流侧的6个IGBT的开通和关断。IGBT的开通和关断与输入电抗器共 同作用产生了与输入电压相位一致的正弦电流波形，这样就消除了二极管整流桥产生的6K±1谐波。功率因数高达99%。消除了对电网的谐波污染。此时能量从 电网经由整流回路和逆变回路流向电机，变频器工作在第一、第三象限。
当电动机工作在发电状态的时候，电机产生的能量通过逆变侧的二极管回馈到直流母线，当直流母线电压超过一定的值，整流侧能量回馈控制部分启动，将直流逆变成交流，通过控制逆变电压相位和幅值将能量回馈到电网，达到节能的效果。
采用带有PWM控制整流器变频器具有四象限运行的功能，能满足各种位势负载的调速要求，可就电机的再生能量转化为电能送回电网，达到最大限度的节能的目 的。不仅如此，它还可减少电源的谐波污染，功率因数可接近于1，是一种真正的“绿色”变频器。整流器变频器

五、 总结

总之，变频调速技术作为高新技术、基础技术和节能技术，其应用已经渗透到石油行业的各个技术部门。

J. 抽油机的节电技术

抽油机的节电技术主要有两大类:一是开发不同类型的抽油机节能电机，如超高转差率电动机、三相永磁同步电机、高启动转矩双定子结构电机和电磁调速电机等。但由于资金投入太大，在许多油田用节能电机取代普通异步电机尚无法全面推广。二是使用节能配电箱，采用改变定子绕组的接法可以改变电机电压，但电机只能得到固定电压，节电效果并不理想。
抽油机的节电技术采用变频调速控制，则可以改变抽油机长期处于低效做功的状态，使其工作方式与油井实际负荷相匹配，保证每次都抽油，减少低效甚至无效抽取，从而降低电费开支，减少维护成本，提高运行效率。效果如下：
1.变频器具有软起动功能起动时电流较小，对电网冲击小，起动时能耗大为降低。避免了启动时的相当于3～7倍的额定电流，避免了不必要的电能损耗。同时减少了对电动机，变速箱，抽油机等大机械的冲击，延长了相关设备的使用寿命。在工作中电机的功率因数可从0.2～0.5提高到0.9，减轻电网和变压器的负担，降低线损，大量减少了无功损耗。
2.引进变频器控制可实现设备上，下行程自动识别从而控制石油抽油机上、下行程的电机运行频率分别可调，以改变抽油机上、下行程的运行速度。解决了因更换皮带轮调速造成的停产，从而提高了生产效率。同时达到满足泵效的情况下耗用最少的电能。
3.由于抽油机下行时负载性质为位势负载，变频器加装能耗制动功能后恰能适应其工况。对于改变抽油机转速调节最佳工作状态带来很大方便。降低漏失，提高泵效。