新型直驱式螺杆泵驱动系统组成和优点

2013-12-09

      一、螺杆泵专用电机。该电机为三相无刷直流永磁电机，通过匹配专用控制器实现平滑调速，在额定电压下，转速在0-250转/分范围内连续可调。结构为立式，轴为空心式，便于泵杆穿出，电机底部设有大于20吨重的动载荷的推动轴承，这样电机能承受小于10吨重的井下螺杆泵体和光杆。
      二、系统控制器。采用三项直流无刷控制方式，实现对永磁无刷电机速度和力矩精确控制，可以对电机和泵杆的只能保护。
      三、软刹车部分。新型直驱式螺杆泵的刹车采用电气控制，在控制箱内设有能耗电阻和独立的刹车控制器。

      新型直驱式螺杆泵驱动系统解决了以下六个方面问题
      一、系统安装了无刷直流控制器，采用三相直流无刷控制方式，可以有效防止泵杆断裂等机械事故。
      无刷直流控制器可以准确控制永磁电机的力矩，当干泵的力矩增大，超出设定力矩时，控制器会减速，按限制力矩控制模式控制。而且，当地下短时发生沙堵，控制器能够做到允许电机输出超过额定扭矩1.5~2倍，时间约为1~2分钟，出现无油和泵轻载（定子脱落、断杆等）情况时，控制器也能识别。
      二、软刹车技术实现可靠停机，防止倒转，可有效避免抽油杆脱扣及机械损坏甚至人身伤害事故。
      软刹车技术属于抑制型控制方式，在控制箱内设有能耗电阻和独立的刹车控制器。停机操作时（或系统失电），泵杆弹性释放，会拖动永磁电机反转，接通刹车电阻。泵杆反转的加速度越大，电阻吸收的能量就越多，即发电制动力就越大，使泵杆回到初始状态。同时螺杆泵下次启动时，初始启动力矩很小，便于启动，修并作业也不会出现反转问题。
      三、免维护，增加采油工作时间。
      直驱式由于在结构上较传统机械式省去了机械减速箱和皮带传动装置，使机械维护量大大降低，降低了工人劳动强度，同时降低了维护时间，相应就增加了采油工作时间。
      四、有效降低盘根渗漏油问题。
      新型直驱式电机为低速直接驱动，对螺杆泵杆的驱动为四周均匀驱动方式，不产生侧摆力，大大减轻了盘根的渗漏油问题，实际运行也明显比较出来，新型直驱式驱动系统比传统机械驱动系统盘根渗漏大大降低。
      五、油井调渗容易。
      螺杆泵控制器与变频器相类似，不需要另外安装变频器，调参操作简便直观，方便现场管理。工人可以通过控制器的人机界面，调整螺杆泵的运行速度，直观监视螺杆泵的运行状态，输出转速连续可调。这比传统式改变皮带轮的大小或电机绕组调速头的有级调速方式相比性能更为优越。
      六、噪声低。
      新型直驱式螺杆泵由于电机运行速度很低，它的机械噪声很小，与传统机械式高速异步电机、皮带、减速器机械噪声相比下降约15分贝，特别适合居民区内的油井。

上海帕特泵业制造有限公司

2013年12月9日星期一

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