[发明专利]一种游梁式抽油机实时动态平衡调节方法

权利要求书

1.一种游梁式抽油机实时动态平衡调节方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，在游梁顶端或尾部安装动态平衡调节装置，使动态平衡调节装置处于初始位置，并以抽油机驴头下死点作为周期起始时刻；

步骤2，采集抽油机一个周期的电气量，计算出负载转矩T_L(k)，并记录保存；

步骤3，根据得到的负载转矩T_L(k)，计算出最大负载转矩T_LZ；

步骤4，计算动态平衡调节装置的平衡力矩T_D；当动态平衡调节装置离游梁支点最远时，计算出最大平衡力矩T_Dmax；

步骤5，根据最大负载转矩T_LZ及最大平衡力矩T_Dmax计算平衡峰值降幅比J₀；

步骤6，根据T_L(k)及J₀计算出一个周期不同时刻动态平衡调节装置相对于游梁支点的位移A_X(k)；

步骤7，由计算得到的A_X(k)计算出控制直流电机的控制电压u(k)，通过控制电源电压u(k)来改变电机的转速；

步骤2中，所述负载转矩T_L(k)的计算公式如下：

其中，E为感应电势，m为电机相数，ω₁为同步角速度，R₁为定子电阻，R_m为励磁电阻，X_m为励磁电抗，P₁为有功功率，I₁为相电流，T_m为机械损耗转矩，T_a为附加损耗转矩；

最大负载转矩T_LZ的计算公式如下：

T_LZ＝max{T_L(k)} (3)

其中，T_L(k)为T_L的离散表述形式，计算时相应的P₁、Q₁、I₁、U均采用离散形式P₁(k)、Q₁(k)、I₁(k)、U(k)；

所述平衡力矩T_D的计算公式如下：

T_D＝k_DT_uM_DA_xηcos(β_b) (4)

其中，k_D为力矩方向系数，k_D为1，M_D为动态平衡调节装置的最大等效力矩，T_u为变扭矩因数，η为传动效率，A_x为动平衡重物相对于游梁支点的位移，β_b为游梁相对于水平位置的角度；

当动态平衡调节装置离游梁支点最远时，A_X取值最大，最大值记为A_xmax，同时cos(β_b)等于1时，平衡力矩为最大值，记为T_Dmax：

T_Dmax＝k_DT_uM_DA_xmaxη (5)；

平衡峰值降幅比J₀的计算公式如下：

A_X(k)的计算公式如下：

其中，H_DQ为控制直流电机与曲柄轴间的传输效率；

控制直流电机的控制电源电压u(k)的计算公式如下：

u_X(k)＝[A_X(k+1)-A_X(k)]△t₀S₀ (8)

其中，△t₀为离散点时间间隔，S₀为转速变比系数，A_X[k]为k_*△t₀时刻位置的离散数据，其中k＝1，2，3……。

2.如权利要求1所述的游梁式抽油机实时动态平衡调节方法，其特征在于，感应电势E的计算公式如下：

其中，X₁为定子电抗，Q₁为无功功率，U为相电压。