[发明专利]一种油田抽油机的节能方法

说明书

本发明涉及一种专门用在油田抽油机上的节能方法。

目前，油田抽油机存在着能源严重浪费的现象，一个55KW的抽油机电机，其实际输出功率一般只有10KW-14KW左右，能源浪费达70％以上。为了能节约能源，国内外投入大量的人力、物力进行了长时间的研究，但效果不大。

抽油机的整个工作过程可分为上冲程(抽油过程)和下冲程。在下冲程的过程中由于电机的实际转速超过了电机同步转速，因此，会产生“反电势”，由于这“反电势”使得“变频器”在抽油机上使用不起来。为了克服“反电势”使“变频器”能在抽油机上使用起来，达到节能的效果，于是目前国内做法是用“功耗电阻箱”的方法，将反电势泄放掉，即：在变频器的滤波电容C的二端并接一个开关与电阻，具体线路见图1的虚线部分。当产生反电势时，将开关K合上，这时反电势就通过与开关串接的电阻R将能量泄放掉。这样做虽然能克服反电势使“变频器”能在抽油机上使用起来，但白白的浪费了能量，达不到节能的效果。

本发明的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而设计了一种节约能量、降低成本、增加油产量的油田抽油机的节能方法。

本发明的目的可以通过以下措施来达到：

为了实现此目的，本发明采用了如下的方法：

将抽油机在下冲程产生的反电势储存起来，然后再将反电势作用到抽油机上冲程(即抽油)的工作过程中。具体的方案是：在变频器的整流输出与电容滤波电路之间串接一个开关电路。当抽油机工作在下冲程时，传感器发出一个信号，使开关电路将整流输出与电容滤波电路断开，三相电源无输入，此时，电容将下冲程产生的反电势储存起来，电容C两端的电压升高；当抽油机工作在上冲程时，储存在电容里的能量开始对抽油机电机泄放能量，电容二端的电压开始下降，当电容二端的电压降到350V时，传感器又发出一个信号，使开关电路接通整流输出与电容滤波电路、三相电源开始输入，这样，在抽油机的整个工作过程中，只有三分之二的时间需要能量输入，大大地减少了能量、节约了电能。

本发明相比现有技术具有如下优点：

1.节电率高，一般可达20％-80％；

2.在50HZ的情况下，可增加采油量，如升高频率，采油量会更加增加，一般可增产油20％-30％；

3.延长抽油机的停机检修周期；

4.可提高抽油机的功率因数，抽油机的功率因数一般为0.4-0.5，如用这种方法功率因数将提高到0.8以上。

图1是现有变频器主回路电原理图。

图2是本发明主回路电原理图。

下面结合附图对本发明作进一步描述：

当接上380V交流电源后，开关电路中的开关“K”的初始状态为合上，这时，在滤波电容C的二端就会储存起一定的能量。当抽油机开始工作时，设此时抽油机为上冲程，电源提供能量；当抽油机开始向下运动时(即开始下冲程)，传感器发出一个信号，使开关“K”断开，电源不再提供能量，此时，抽油机电机产生的反电势沿着L₁→D₁→电容C“+”→电容C“-”→D₂→L₁对电容C二端进行充电(此只是一相充电的情况，其它二相雷同)，电容C二端的电压开始升高，此即为反电势的储存过程；当抽油机电机内的反电势泄放完后，电容C已将反电势全部储存起来。当抽油机工作到另一个周期的上冲程时，电容C里储存的能量就开始向抽油机电机泄放，当电容C的能量泄放到其端电压为350V时，已不能再向抽油机提供其需要的足够能量，此时，传感器又发出一个信号，使开关“K”合上，电源又开始提供能量，一个完整的工作过程结束。