具有短信功能的抽油用自適應(yīng)電機(jī)智能控制器研制.pdf

1、有桿抽油設(shè)備，是我國的機(jī)械采油井中應(yīng)用最廣泛的抽油設(shè)備，游梁式抽油機(jī)是最典型的一種有桿抽油機(jī)。而隨著油田的不斷開采，低產(chǎn)井越來越多，油井空抽現(xiàn)象越來越嚴(yán)重。此外，因為油井分布偏遠(yuǎn)，當(dāng)抽油機(jī)因為故障停機(jī)時，不易及時發(fā)現(xiàn)，如不及時排除故障將影響油田生產(chǎn)。本文圍繞游梁式抽油機(jī)節(jié)能降耗、提高效率，針對油井的空抽問題和停機(jī)監(jiān)控問題進(jìn)行分析研究，設(shè)計了抽油用自適應(yīng)電機(jī)智能控制系統(tǒng)。 針對油田的實(shí)際情況和電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩周期性變化，通過定時測量電

2、機(jī)的負(fù)載平均功率的檢測方法，判斷電機(jī)負(fù)載的變化情況。設(shè)計了抽油用自適應(yīng)電機(jī)智能控制器，形成一個動態(tài)反饋的閉環(huán)控制系統(tǒng)，實(shí)時監(jiān)控電機(jī)負(fù)載變化，控制電機(jī)輸出功率變化，達(dá)到提高功率因數(shù)，節(jié)能的目的。另外，針對油井在發(fā)生故障停機(jī)，管理人員因油井位置偏遠(yuǎn)而不易及時發(fā)現(xiàn)的問題，設(shè)計采用短信息模塊發(fā)送短信息進(jìn)行故障報警的功能。本文主要完成以下工作： 首先，本文綜述了國內(nèi)外抽油電動機(jī)的節(jié)能方案發(fā)展?fàn)顩r，分析了其各自的節(jié)能原理和缺點(diǎn)，分析了抽油機(jī)

3、的基本工作原理和電機(jī)負(fù)載的檢測方法，結(jié)合油田的實(shí)際情況，提出了基于負(fù)載變化的自適應(yīng)控制和低負(fù)荷間歇工作的電機(jī)控制方法；其次，完成智能控制器的硬件電路設(shè)計，電機(jī)輸出功率切換的閾值可進(jìn)行現(xiàn)場設(shè)定；再次，研究了單片機(jī)控制短信息模塊發(fā)送短消息的原理以及其在電機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，解決了油井故障監(jiān)控的問題；最后，采用模塊化設(shè)計方法，把整個系統(tǒng)的設(shè)計任務(wù)劃分成各功能模塊，分別對這些模塊進(jìn)行設(shè)計，然后將這些模塊有機(jī)組合，對系統(tǒng)的軟硬件聯(lián)合調(diào)試完成設(shè)計。