游梁式抽油機節(jié)能控制的研究.pdf

1、游梁式抽油機是現(xiàn)今油田使用的最廣泛的采油設(shè)備，其機械結(jié)構(gòu)簡單，能適應(yīng)野外惡劣的天氣，并且長時間運轉(zhuǎn)，便于維護。但是其能耗大、工作效率低的缺點，至今沒有得到很好的解決。因此，如何對游梁式抽油機系統(tǒng)進行節(jié)能改造，并且達到良好的節(jié)能效果，提高系統(tǒng)的自動化程度，是當今油田迫切需要解決的問題。
　　長期以來，一些專家和技術(shù)人員一直致力于游梁式抽油機節(jié)能的研究，并取得了一些成就。目前油田節(jié)能的方向主要分為兩種:一是改進游梁式抽油機的機械結(jié)構(gòu)，

2、二是改變電動機的工作特性。本文以常規(guī)游梁式抽油機為研究對象，學(xué)習(xí)并研究了游梁式抽油機的機械結(jié)構(gòu)和工作原理，分析了游梁式抽油機四連桿機構(gòu)的運動規(guī)律。在此基礎(chǔ)上，首先采用機械平衡的方式改進游梁式抽油機機的械結(jié)構(gòu)，來實現(xiàn)節(jié)能，并分別計算了采用曲柄平衡、游梁平衡和復(fù)合平衡方式時，平衡重的平衡半徑和平衡質(zhì)量，及其運動過程中的調(diào)節(jié)量。然后，采用改變電動機工作特性的方式實現(xiàn)節(jié)能，采用羅克韋爾自動化產(chǎn)品，設(shè)計了一個變頻調(diào)速節(jié)能控制系統(tǒng)，并把電動機的輸出

3、功率和速度作為反饋量，構(gòu)成了閉環(huán)控制系統(tǒng)。最后把PID控制器應(yīng)用到系統(tǒng)中，并針對不同的狀況，在功率環(huán)分別采用PID控制和PD控制，保證系統(tǒng)的良好運行，達到很好的節(jié)能效果。
　　最后，建立了游梁式抽油機節(jié)能控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，并設(shè)計了PID控制器的參數(shù)，通過仿真證明了數(shù)學(xué)模型的有效性，和PID控制算法的可行性。通過分析可知，PID控制器可以使系統(tǒng)有很好的跟蹤設(shè)定值的能力，實現(xiàn)了對游梁式抽油機節(jié)能控制系統(tǒng)的閉環(huán)控制，達到了很好的控制效