直線電機(jī)抽油機(jī)速度閉環(huán)控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、抽油機(jī)是油田地面生產(chǎn)的主要設(shè)備，隨著油田采油工藝的改進(jìn)及現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的實(shí)際需求，抽油機(jī)朝著節(jié)能、智能、大載荷、長(zhǎng)沖程等方向發(fā)展。直線電機(jī)抽油機(jī)是20世紀(jì)末出現(xiàn)的一種新型高效抽油機(jī)，順應(yīng)了抽油機(jī)技術(shù)發(fā)展的潮流。 直線電機(jī)抽油機(jī)以永磁同步直線電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)裝置。與傳統(tǒng)抽油機(jī)相比，在載荷波動(dòng)較大的油井上試驗(yàn)時(shí)，停機(jī)次數(shù)偏多，運(yùn)行不穩(wěn)定。 針對(duì)上述問題，本文首先研究和分析了油田采油工藝及永磁同步直線電機(jī)的特性，建立了永磁同步直線電機(jī)的

2、力學(xué)模型，提出了一種速度閉環(huán)控制系統(tǒng)。 然后根據(jù)抽油機(jī)的運(yùn)行環(huán)境，完成了速度閉環(huán)控制系統(tǒng)的硬、軟件設(shè)計(jì)。該控制系統(tǒng)的硬件由MM440通用變頻器、S7-300PLC和旋轉(zhuǎn)編碼器等構(gòu)成。利用PLC檢測(cè)和永磁同步直線電機(jī)連接的旋轉(zhuǎn)編碼器的輸出脈沖，對(duì)直線電機(jī)抽油機(jī)的運(yùn)行速度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。通過電機(jī)運(yùn)行速度的變化反映抽油桿上載荷的變化。根據(jù)載荷的變化來調(diào)整變頻器的輸出電壓，從而控制直線電機(jī)輸出的推力，使得直線電機(jī)抽油機(jī)能夠響應(yīng)抽油桿上的載荷波