专注电机制造60年，服务全球制造业在油田生产中使用最为广泛的采油设备就是抽油机，而其庞大的耗电量超过了总用电量的四成，其工作中承受的周期性波动的负载，通常负载率较低，这也导致整个抽油机系统不超过 30% 的负载率，存在较为严重的电能浪费情况。作为电能到机械能转换的设备，抽油机电机这一电气设备承担了系统的原动力，而电机是否节能又直接影响到整个系统的节能状况。为提升抽油机系统的效率，达到节能效果，就需要对电机的耗能原理进行分析，针对高能耗的问题进行适当改造来获得更佳的运行方案。
▲皖南直流电机的：石油勘探专用箱低碳直流电机的
1 电动机高效及用电量了解了解
1.1变频电动机耗电原理
电机分为直流电机、交流电机和控制电机。直流电机的电源为直流电，调速过程平滑，有着良好的启动性和经济性，多用于对调速和气动有一定要求的设备。交流电机的电源为交流电，从电源频率和转数上又分为同步电机和异步电机。电机转速为 n 值，在同步电机中，电源频率和 n 之间的关系固定，在负载变化的情况下也不会发生改变，可对其功率因数进行调节，在空载状态下实现无功功率的调节。对于异步电机，n 值始终低于电源产生的旋转磁场转速，因定子绕组的相数区别可分为单相异步电机和三相异步电机，单相多属于小型，而多相则有着不同的容量。
直流电机的耗损注意是注意涉及到了稳态耗损、装载耗损和杂散耗损。稳态耗损不会受到装载干扰，注意是是因有差异 的设计构思产品参数而演变成的一直有耗损，注意涉及到转数、构成、制造厂方法和相关材料等，可以分成铁心耗损和机器耗损。装载耗损也叫做铜耗，是直流电压在实现旋转叶绕阻和定子是而造成了耗损，绕阻电阻值和装载直流电压定了该值的强弱，占总耗损的两层到五成。杂散耗损是约为总耗损的 10%~15%，是铁心和绝缘线等金属质部件在旋转叶、定子的高次谐波下造成了的耗损。
1.2高耗批而的根本原因一下
对石油勘探抽油机的运行研究进展展开数据汇总研究分析，引发直流无刷直流无刷马达高耗低的效率的的主观原因首要其中包括大量老直流无刷直流无刷马达的运行、处理不当的直流无刷直流无刷马达适配、层次性的流程规定。某个留存直流无刷直流无刷马达超期服兵役的状况，有的虽然多于二二三10年，此类直流无刷直流无刷马达内部结构留存严峻的破裂，且加工制造流程和素材均已淘汰出局，技術效能未能达到供给，这就让直流无刷直流无刷马达的效率远低过新形提高效率低碳直流无刷直流无刷马达。
在变频电动机选型方位，出现各种理的条件，常见展示在之下多少方位 ：各种理的组织形式、各种理的存储空间、各种理的转速比、各种理的扭矩。因加工要有量，抽油机的的周期改变根据会造成了区别分阶段区别扭矩，这就要有对存储空间裕度开展有效有效硬件配置。
2 抽油机装载特殊性
抽油机在操作中，油柱升高中可以大功效，而在下方因自由权落体不可以和动力，为持续不规则功率因数补偿，进行增添均衡性块的途径来体现均衡性，三相电动机轴上所背负的总环境下起动力矩为均衡性发动机功率上加遵循发动机功率。在以曲柄转交和总环境下起动力矩的的关联建立的抽油机功率因数补偿等值线图上，时间推移油井的关系， 等值线进而不同于，受均衡性和井况关系，具有着以內优点和缺点。
抽油机的过载电阻为震荡且具有着生长期性，以冲次来对震荡频点通过描素，常情況下，抽油机冲程为每秒钟 6到 12 次，震荡生长期为 5 到 19 秒。动态平衡发动机热效率为余弦线性，但热负荷发动机热效率呈不条件，总过载电阻起动转矩线性在呈现出负热效率时，电动三轮时间入驻发电厂行车制动器状况。在过载电阻发动机热效率线性的一生长期内，均衡值在最大程度值的 1/3 处，上下两边冲程都具有一死点，在停机后的重新通电中，重新通电点一直未过载电阻较大的的死点。
因其抽油机负债的非常规性，假如去高级异步主轴三相异步交流自动因则会引发的耗费。抽油机的运行要到死点付进带载运行，塑造越大的多普勒效应矩，为 保障产生的顺利完成去，主轴三相异步交流自动因的选择环节中就需以大发动因额定工率为参考使用值，仅是入驻到常见运作后，大概扭力知识大发动因额定工率的 1/3，这让主轴三相异步交流自动因运作仍然仍处于额定容量额定工率的 1/3 的状态，引发的耗费。还有，井场显现砂卡结蜡等情形时，为 保障运行环节中不显现损坏而对自动因去不停的变更，人为关键因素关键因素引发总流量的增大，激化了耗费层度。对涉及的抽油机去短路电流率计算，基本上在20% 左右两边，稍稍能发展在 30% 一项较为上位，过低的具有转动这让主轴三相异步交流自动因效果無法发展，额定工率因素降。在抽油机负债的时间性变化牵动下，主轴三相异步交流自动因钻速也显现变化，减小其不足。因抽油机的动态平衡取决了时间性负债，無法要做到冶好。负额定工率显现在国家电网和主轴三相异步交流自动因中，在有功电磁能的吞吐效用下，这让额定工率因素不停的恶变。
3 节能减排及工程建筑具体步骤
关于电机节能方面的标准主要有国家标准 GB18613《中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级》，现今参考的是 2012年颁布的第三版标准。在该标准中，中小型三相异步电动机效率可分为 1 级、2 级、3 级三个等级， 适用范围为 2 极、4 极、6 极，额定功率在 0.75~375 kW，50 Hz 三相交流电源供电，1000 V 以下电压。抽油机电机进行改造过程中可参考此类标准。
对异步联络接触器通过阐述，在未变的频带宽度下，载荷转距M 也为确定值，存在着一款电阻值值 U 使然而现最好化，在该电阻值下能保持高效和面值最小耗损率。键入输出 P1 与电阻值变幻 f（u）呈反抛物线占比。上述情况抽油机运作负荷率的时间段性上下浮动，为保持的曲线各点的最好化运作，就需用联络接触器的键入电阻值可没法以由于载荷转距的变幻而变幻。这就需用输出质数保持器来对键入电阻值通过调理，使其与载荷上下浮动各自，类似于联络调压裝置系统在当前工作任务技术系统下较很容易保持，上升抽油机节约情況的SEO方案的方法可实行变压变頻。从抽油机的苛刻运作的环境阐述，大多数没法能实行供电光电子节约裝置系统，过高的成本费，会造成损伤后不允许自助终端修复，且易于发生系统偷窃的可以，会造成高新科技系统的选用阻碍。
而是电业光电子节约能源装制在实际上的利用中没法推荐，会因为有着另一种现实生活能够的办法，就是说对同步发电动机马达定子发电动机马达绕线确定变换。最先见的抽油机同步发电动机马达马力在 7.5~75 kW期间，体现了的 Y 系列表异步同步发电动机马达，为拥有大转距的重启必须，可在重启时用三边形形接法来变现定子发电动机马达绕线。当发生常规办公环境下，对每组发电动机马达绕线划分成几部分，产生延边三边形形，由此来减小电压值值和进入马力，变现节约能源，重要性现按照的同步发电动机马达，可体现了 1 ∶ 1 和 1 ∶ 2 每种型号。在换接定子发电动机马达绕线后，减小了同步发电动机马达相电压值值和很大扭距，这就减小了超负荷工作特性。需要对超负荷工作特性确定调研，会因为当很大扭距还未达到抽油机阀值扭距时非常容易引发停车的。
抽头比 K 为 Y 形要素和三边形形要素的匝数比，负载技能变比 Kt 为延边三边形形接法和三边形形接法时的比较大转距之比，等效减压比 Ku 为延边三边形形接法和三边形形接法时的等效相额定容量电压之比，改接后的比较大转距4的倍数 Km 为延边三边形形接法时的比较大转距与交流电动机额定容量转距之比。常见前提下的 Y 编交流电动机中，抽油机的六、八极交流电动机 Km 数值2。定子线圈换接后交流电动机的负载技能，在 1 ∶ 1 类型、、中，Ku、Kt、Km 主要为 0.71、0.47、0.94，在 1 ：2 类型、、中， 主要为 0.78、0.56、1.12。
对原电动四轮机对其实行改善后，保证了原本的起动扭距和起动电流值，使其起动性能不减，提升后的变频电动机也可以再远场景平常不适用，提升后，阻抗越小，节电率便会也随之开始变得越高。提升的的过程 较少付出且操作流程很简单，体验显然， 对其实行恰当改善后也可以利用于另外题材变频电动机，适用利用于采油厂的技术性提升。
本文作者因素于《生产加工产品品质》。