[实用新型]一种抽油机用的变极四速电机

说明书

技术领域

本实用新型公开了一种抽油机用的变极四速电机。

背景技术

近三年，胜利油田技术检测中心在中石化5家油田连续测试了9100口抽油机井，结果表明，日产液量在15m³以下，泵的充满系数小于0.4的井约占30％，这些井上的抽油机电动机仍采用6、8极电机，由于电机最低速度(8极电机同步转速750转/分)和皮带轮最小包角的限制，使这类抽油机的最低冲次只能调到4次/分钟而无法调节的更低，而实际生产只需0.5次/分钟——2次/分钟，部分稠油区块的抽油机井，甚至要小于0.5次/分钟，直接导致了2～3.5次/分钟冲次的耗电损失，从而造成抽油机系统效率很低，单位产量的耗电量较大(吨液百米耗电比其它油井大一倍还多)。为了降低抽油机的冲次，目前，采用的技术有变频器、电磁调速电机、磁阻电机、直流无刷永磁电机、低速电机，变极调速电机等，但这些技术都存在一些不足。

1、变频器

优点：变频器可以改变输出频率使抽油机的冲次调整到2次以下，通过调整按键可以对变频器输出频率连续任意调节，因此，可以通过按键可以方便连续调节抽油机的冲次。

缺点：技术复杂程度高，对环境条件要求苛刻，专业人士才能维护，油井现场发现问题时普通采油工不能及时处理，存在很大安全隐患。变频器自身存在损耗，随着输出频率的降低，自身损耗逐渐增大，在运行25Hz时，损耗约10％。在抽油机上的变频器运行频率高于47Hz时，基本不节电。运行维护费用较高，大量使用变频器时会出现谐波污染，影响正常供电。

2、电磁调速电机

优点：电磁调速电机一部分是普通的Y系列电动机，另一部分是直流耦合的电磁调整部分。可以方便的连续可调抽油机的冲次。

缺点：电机体积大，重量大，成本高；电磁调速电机的自身效率随输出转速的降低线性下降，所以在低速运行时效率很低，输出转速150转/分钟时，整体效率约12％。

3、磁阻电机 

优点：该类型电机其速度调整非常方便，比较容易调整抽油机的冲次，目前有小规模的试用，电机本身效率高。

缺点：控制柜、电动机合在一起总体效率不高，控制柜是由专用的电力电子器件和电子线路组成，技术复杂程度高，对环境条件要求苛刻，专业人士才能维护；产生谐波分量较大引 起变压器的电压波形畸变；同时噪声很大。

4、直流无刷永磁电机

优点：电子换向来代替传统的机械换向，性能可靠、永无磨损、故障率低，寿命比有刷电机提高了约6倍；属静态电机，空载电流小，效率高；体积小。

缺点：低速起动时有轻微振动；价格高，控制器要求高；易形成共振，因为任何一件东西都有一个固有振动频率，如果无刷电机的振动频率与车架或塑料件的振动频率相同或接近时就容易形成共振现象。该控制柜是由专用的电力电子器件和电子线路组成，技术复杂程度高，对环境条件要求苛刻，专业人士才能维护；产生谐波分量较大引起变压器的电压波形畸变；同时噪声很大.

5、12极、16极低速永磁电机

优点：转速低，可以降低抽油机的冲次。

缺点：最低冲次仍不理想，在游梁抽油机上使用，最低冲次可降到2次/分钟。

6、变极调速电机

优点：具有较硬的机械特性，稳定性良好；效率高；接线简单、控制方便。

缺点：有级调速，级差较大，不能获得平滑调速，一般只有两级速度可调，也就是说在不更换皮带轮的情况下，抽油机的冲次只能有二个调节状态；并且电动机体型较大，冲次调整范围小。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的技术问题，本实用新型公开了一种抽油机用的八级速度调节电机。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种抽油机用的变极四速电机，包括在其定子放置的4组线圈绕组，4组线圈绕组分别对应四个极对数P1、P2、P3、P4，其中P1为两路星形连接、P2为三角形接法，P3为两路星形连接，P4为三角形接法，所述的P1、P2、P3、P4形成的控制回路相互并联后连接于电源两端，且在电源的两端串联有控制按钮K1、K2；

其中p1控制回路上串联遥控器控制器常开触点YK4、接触器KM1的常开触点和通电线圈、接触器KM2的常闭触点以及接触器KM3的常闭触点； 

p2控制回路上串联遥控器控制器常开触点YK5、接触器KM2的常开触点和通电线圈、接触器KM1的常闭触点以及接触器KM3的通电线圈； 

p3控制回路上串联遥控器控制器常开触点YK6、接触器KM4的常开触点和通电线圈、接触 器KM5的常闭触点以及接触器KM6的常闭触点；