基于單片機的抽油機電動機的節(jié)能裝置研究

【摘要】：根據(jù)測量，油田用抽油機大部分時間在空抽、電機均在輕載狀態(tài)下運行，電機效率和功率因數(shù)都比較低，造成大量電能浪費。為此，依據(jù)銅耗等于鐵耗時，電動機效率、功率因數(shù)最高，最省電原理，設計一種抽油機電機自動控制的節(jié)能裝置。采用電動機調(diào)壓裝置，基于模糊控制理論，通過主電路中晶閘管的移相控制調(diào)節(jié)抽油機電機端電壓，進行實時控制。在滿足抽油機正常運轉的前提下，使電動機工作在銅耗等于鐵耗的狀態(tài)下，提高抽油機電動機的工作效率和功率因數(shù)，達到節(jié)能降耗的目的。該裝置在抽油機的整個工作周期中，不改變電動機的轉速，不影響抽油機的采油效率；具有軟啟動、缺相、過載保護等功能，是油田采油生產(chǎn)中較為理想的電動機控制裝置，具有廣泛的推廣使用價值。 【關鍵詞】：抽油機 電動機 節(jié)能 單片機 銅耗 鐵耗
【學位授予單位】：東北石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TE933.1
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-8
• 創(chuàng)新點摘要8-9
• 第一章 前言9-18
• 1.1 課題來源9
• 1.2 異步電動機的節(jié)能措施9-10
• 1.3 國內(nèi)外抽油機電動機節(jié)能技術發(fā)展綜述10-14
• 1.4 本文所做的主要工作14-18
• 1.4.1 基本思路：“銅耗=鐵耗”15-16
• 1.4.2 節(jié)能裝置結構16
• 1.4.3 控制回路設計16-17
• 1.4.4 控制系統(tǒng)軟件的設計17-18
• 第二章 抽油機的負載特性18-20
• 第三章 三相異步電動機運行特性分析20-35
• 3.1 穩(wěn)定運行時的三相異步電動機20-26
• 3.1.1 等效電路及矢量圖20-22
• 3.1.2 三相異步電動機的功率關系及損耗分析22-24
• 3.1.3 異步電動機的轉矩表達式24-26
• 3.2 運行條件變化對電動機性能的影響26-35
• 3.2.1 負載變化對損耗、效率、功率因數(shù)和轉矩的影響27-30
• 3.2.2 電壓變化對電動機性能的影響30-35
• 第四章 系統(tǒng)硬件設計35-51
• 4.1 概述35
• 4.2 抽油機節(jié)能裝置主電路35-38
• 4.3 功率控制電路38-41
• 4.4 節(jié)能裝置控制部分41-42
• 4.5 采樣與檢測42-46
• 4.5.1 電壓、電流采樣42-44
• 4.5.2 U與I的相位角檢測44-46
• 4.6 IO接口46
• 4.7 無功功率補償46-48
• 4.8 節(jié)能裝置保護部分48-51
• 4.8.1 外部線路斷相保護48-49
• 4.8.2 功率控制元件故障保護49
• 4.8.3 電機缺相保護49-50
• 4.8.4 電機短路和過流保護50-51
• 第五章 控制系統(tǒng)軟件設計51-59
• 結論59-60
• 參考文獻60-62
• 致謝62-63
• 詳細摘要63-78

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