油田抽油機(jī)用高起動轉(zhuǎn)矩高效永磁同步電機(jī)的工藝的制作方法
【專利摘要】油田抽油機(jī)用高起動轉(zhuǎn)矩高效永磁同步電機(jī)的工藝，包括以下步驟：其特征在于：1）、定子繞組Y-△轉(zhuǎn)換調(diào)壓：2）、電容器動態(tài)無功補(bǔ)償及靜態(tài)無功補(bǔ)償：3）、可控硅調(diào)壓：4）、液態(tài)電阻軟起動：5）、變頻電源：本發(fā)明，采用永磁同步電機(jī)替代異步電機(jī)后，節(jié)電效果明顯，運(yùn)行效率高。22kW電機(jī)驅(qū)動六型抽油機(jī)，經(jīng)節(jié)能監(jiān)測站多次檢測，負(fù)荷率在20%～30%時,與同功率等級的普通Y系列電機(jī)相比,有功節(jié)電率在12%～16%,節(jié)約無功功率26%左右；與油田目前使用的節(jié)能電機(jī)高轉(zhuǎn)差電機(jī)相比,節(jié)約有功5%左右。
【專利說明】油田抽油機(jī)用高起動轉(zhuǎn)矩高效永磁同步電機(jī)的工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種油田抽油機(jī)用高起動轉(zhuǎn)矩高效永磁同步電機(jī)的工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，抽油機(jī)是應(yīng)用最普遍的石油開采機(jī)械之一，也是油田耗電大戶，其用電量約占油田總用電量的40 %，且總體效率很低，據(jù)調(diào)查一般在30 %左右。油田抽油機(jī)負(fù)載是獨(dú)具特點(diǎn)的時變負(fù)載:有動、靜負(fù)載特性之分。起動初始狀態(tài)要求拖動電機(jī)的起動力矩是抽油機(jī)實(shí)際負(fù)載的3 — 4倍，甚至更大，起動力矩是抽油機(jī)選配電機(jī)的第一要素。當(dāng)起動力矩適用則負(fù)載功率必然匹配不佳，運(yùn)行負(fù)載功率都遠(yuǎn)小于電機(jī)的額定功率，即所謂“大馬拉小車”現(xiàn)象。過剩的抽油能力令抽油機(jī)。
[0003]永磁體是永磁同步電機(jī)的勵磁源,其性能、結(jié)構(gòu)形式和尺寸對永磁電機(jī)的技術(shù)性能、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和體積都具有重要的影響。基于抽油系統(tǒng)的運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)性等特點(diǎn)，選擇合適的永磁材料，在保證較好的磁性能的前提下，重點(diǎn)解決永磁材料的成型、拼裝、充磁均勻性、磁場熱處理、穩(wěn)磁處理，防退磁處理、表面防護(hù)處理、及永磁體裝配等技術(shù)工藝問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對以上問題，本發(fā)明的目的在于提供一種油田抽油機(jī)用高起動轉(zhuǎn)矩高效永磁同步電機(jī)的工藝，是采用內(nèi)轉(zhuǎn)子、永磁體嵌入式結(jié)構(gòu)，為提高電機(jī)啟動能力，轉(zhuǎn)子上設(shè)置籠型起動繞組；定子采用類似于異步電機(jī)的分布式齒槽結(jié)構(gòu)；轉(zhuǎn)子上有精心設(shè)計(jì)的多級永磁體，采用優(yōu)化的永磁體配置方案，以減低電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動。研究的重點(diǎn)是提高電機(jī)啟動能力及功率密度，并保證在較大的負(fù)載范圍內(nèi)具有較高的效率。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是通過以下方式實(shí)現(xiàn)的:油田抽油機(jī)用高起動轉(zhuǎn)矩高效永磁同步電機(jī)的工藝，包括以下步驟:其特征在于:
I)、定子繞組Y- A轉(zhuǎn)換調(diào)壓:電機(jī)正常運(yùn)行時，定子繞組為A接法，起動時為Y接法。起動時繞組電壓為電網(wǎng)額定線電壓的根號3分之一，起動電壓降低，待接近額定轉(zhuǎn)速時，定子繞組轉(zhuǎn)換為A接法，控制簡單，但每次起動需要人工干預(yù)，減壓范圍一定，用途受到限制。
[0006]2)、電容器動態(tài)無功補(bǔ)償及靜態(tài)無功補(bǔ)償:啟動高壓電動機(jī)，將電容器投入，經(jīng)過適當(dāng)?shù)臅r間，迅速退出電容器組。
[0007]3)、可控硅調(diào)壓:采用晶閘管調(diào)壓電路來控制電壓的大??；
4)、液態(tài)電阻軟起動:在定子回路中串入電液變阻起動器的三相電阻，其中Q Fl為主機(jī)運(yùn)行斷路器，Q S為隔離開關(guān)，Q F2為星點(diǎn)短接斷路器，RS為電液變阻起動器；
5 )、變頻電源:采用基于雙PWM變頻電路的電源系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電能的雙向流動。
[0008]本發(fā)明，采用永磁同步電機(jī)替代異步電機(jī)后，節(jié)電效果明顯，運(yùn)行效率高。22kW電機(jī)驅(qū)動六型抽油機(jī)，經(jīng)節(jié)能監(jiān)測站多次檢測，負(fù)荷率在20%?30%時，與同功率等級的普通Y系列電機(jī)相比，有功節(jié)電率在12%?16%，節(jié)約無功功率26%左右；與油田目前使用的節(jié)能電機(jī)高轉(zhuǎn)差電機(jī)相比，節(jié)約有功5%左右。【具體實(shí)施方式】
[0009]油田抽油機(jī)用高起動轉(zhuǎn)矩高效永磁同步電機(jī)的工藝，包括以下步驟:
1)、定子繞組Y-A轉(zhuǎn)換調(diào)壓:電機(jī)正常運(yùn)行時，定子繞組為A接法，起動時為Y接法。起動時繞組電壓為電網(wǎng)額定線電壓的根號3分之一，起動電壓降低，待接近額定轉(zhuǎn)速時，定子繞組轉(zhuǎn)換為A接法，控制簡單，但每次起動需要人工干預(yù)，減壓范圍一定，用途受到限制；
2)、電容器動態(tài)無功補(bǔ)償及靜態(tài)無功補(bǔ)償:啟動高壓電動機(jī)，將電容器投入，經(jīng)過適當(dāng)?shù)臅r間，迅速退出電容器組；
3)、可控硅調(diào)壓:采用晶閘管調(diào)壓電路來控制電壓的大?。?br> 4)、液態(tài)電阻軟起動:在定子回路中串入電液變阻起動器的三相電阻，其中QFl為主機(jī)運(yùn)行斷路器，Q S為隔離開關(guān)，Q F2為星點(diǎn)短接斷路器，RS為電液變阻起動器；
5 )、變頻電源:采用基于雙PWM變頻電路的電源系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電能的雙向流動。
【權(quán)利要求】
1.油田抽油機(jī)用高起動轉(zhuǎn)矩高效永磁同步電機(jī)的工藝，包括以下步驟:其特征在于: .1)、定子繞組Y-A轉(zhuǎn)換調(diào)壓:電機(jī)正常運(yùn)行時，定子繞組為A接法，起動時為Y接法，起動時繞組電壓為電網(wǎng)額定線電壓的根號3分之一，起動電壓降低，待接近額定轉(zhuǎn)速時，定子繞組轉(zhuǎn)換為A接法，每次起動需要人工干預(yù)； .2)、電容器動態(tài)無功補(bǔ)償及靜態(tài)無功補(bǔ)償:啟動高壓電動機(jī)，將電容器投入，經(jīng)過適當(dāng)?shù)臅r間，迅速退出電容器組； .3)、可控硅調(diào)壓:采用晶閘管調(diào)壓電路來控制電壓的大小；. 4)、液態(tài)電阻軟起動:在定子回路中串入電液變阻起動器的三相電阻，其中QFl為主機(jī)運(yùn)行斷路器，Q S為隔離開關(guān)，Q F2為星點(diǎn)短接斷路器，RS為電液變阻起動器； . 5 )、變頻電源:采用基于雙PWM變頻電路的電源系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電能的雙向流動。
【文檔編號】H02K21/02GK103457428SQ201310405491
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年9月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月9日
【發(fā)明者】聶順康, 陸宇鋒 申請人:丹陽市長江汽車部件有限公司