游梁式抽油機(jī)節(jié)能控制的研究.pdf

1、游梁式抽油機(jī)是現(xiàn)今油田使用的最廣泛的采油設(shè)備，其機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單，能適應(yīng)野外惡劣的天氣，并且長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)，便于維護(hù)。但是其能耗大、工作效率低的缺點(diǎn)，至今沒有得到很好的解決。因此，如何對(duì)游梁式抽油機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能改造，并且達(dá)到良好的節(jié)能效果，提高系統(tǒng)的自動(dòng)化程度，是當(dāng)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(jī)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(jìn)游梁式抽油機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，

2、二是改變電動(dòng)機(jī)的工作特性。本文以常規(guī)游梁式抽油機(jī)為研究對(duì)象，學(xué)習(xí)并研究了游梁式抽油機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)和工作原理，分析了游梁式抽油機(jī)四連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。在此基礎(chǔ)上，首先采用機(jī)械平衡的方式改進(jìn)游梁式抽油機(jī)機(jī)的械結(jié)構(gòu)，來實(shí)現(xiàn)節(jié)能，并分別計(jì)算了采用曲柄平衡、游梁平衡和復(fù)合平衡方式時(shí)，平衡重的平衡半徑和平衡質(zhì)量，及其運(yùn)動(dòng)過程中的調(diào)節(jié)量。然后，采用改變電動(dòng)機(jī)工作特性的方式實(shí)現(xiàn)節(jié)能，采用羅克韋爾自動(dòng)化產(chǎn)品，設(shè)計(jì)了一個(gè)變頻調(diào)速節(jié)能控制系統(tǒng)，并把電動(dòng)機(jī)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(duì)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(yùn)行，達(dá)到很好的節(jié)能效果。
　　最后，建立了游梁式抽油機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，并設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)了對(duì)游梁式抽油機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)的閉環(huán)控制，達(dá)到了很好的控制效