发动机节能技术(共9篇)
发动机节能技术 篇1
1 涡轮增压器的工作原理及控制技术
1.1 涡轮增压器工作原理
涡轮增压发动机技术就是提高发动机进气能力的技术, 涡轮增压器主要由涡轮和压缩机组成。发动机排出废气, 将废气的热能及静压能转变为动能, 并以一定的方向流向涡轮叶片, 推动其高速旋转, 带动同轴上的压缩机叶轮同样高速旋转产生虹吸作用, 新鲜空气经过空气滤清器被吸入压缩机壳, 再经冷却后进入气缸, 如图1所示。增压技术采用专门的气体压缩机将气体在进入气缸前预先进行压缩, 提高进入气缸的气体密度, 减小气缸的体积, 在单位体积里, 气体的质量增加, 进气量即可满足燃料的燃烧需要, 提高了发动机的燃烧效率, 从而达到提高发动机功率又降低了汽车的排放的目的。
1.2 增压器的废气旁通控制技术
当压缩机内达到一定压力后, 来自电磁阀N75的高压空气压力, 推动排气涡轮端的卸压阀门使其打开, 废气一部分不流经尾气叶轮而直接排到大气中, 从而降低转子的旋转速度, 同时也降低进气叶轮的转速, 达到降低压缩机内的气体压力, 如图2所示。通过对其控制产生主要作用是:如果发动机在怠速或低速工况工作时, 不需要太大的压力, 则打开旁通阀, 气体从旁通阀流走;当发动机在加速工况时, 减小旁通阀的开度, 增加流经尾气叶轮的空气量达到增加压缩机内的气体压力的效果, 所以通过控制旁通阀开度的方法来适应发动机工作需要。一般而言, 加装废气涡轮增压器后的发动机功率及扭矩要增大20%-30%。
2 装上涡轮增压器对发动机的排放影响
随着世界各国都制定越来越严格的排放标准, 就对汽车排放进行了的限制, 汽车生产企业需要不断地进行技术改进, 适应其标准。如果要达到欧Ⅰ标准, 一般采用安装涡轮增压器;如果要达到欧Ⅱ标准, 一般采用安装涡轮增压器+中冷;如果要达到欧Ⅲ标准, 一般采用安装涡轮增压器+中冷+高压共轨+VGT;如果要达到欧Ⅳ标准, 一般采用安装涡轮增压器+中冷+高压共轨+VGT+EGR, 或三效催化。在达到欧Ⅳ标准后, 基本上所有的措施都用上了。涡轮增压器的发展方向是:部件更少、体积更小、转速更高、空气压缩比更优。
3 涡轮增压发动机的普及情况
通过开展2013 (International Engine of the Year) 国际年度发动机评选活动, “国际年度发动机”评委会由来自35个国家的87名记者组成, 评委们对发动机的操控性能、燃油经济性、工艺和是否成功采用先进发动机技术多个方面进行考评, 福特旗下高效节能1.0升Eco Boost发动机连续两年荣获“国际年度发动机”大奖。这款发动机集涡轮增压、燃油直喷和双独立可变气门正时技术于一身, 以小排量发动机的燃油消耗实现了超常的动力输出。除此之外, 还有大众汽车集团1.4升双涡轮增压发动机、宝马N20 2.0升涡轮增压发动机、BM W&PSA联合研发的1.6升涡轮增压发动机、奥迪2.5升直列5缸涡轮增压发动机等都显示出了惊人的燃油经济性与动力性。
据2013年4月2日媒体报道:面对日益严苛的排放法规, 各大汽车生产厂商已逐渐采用涡轮增压技术加以应对。作为美国三大汽车巨头之一的福特, 已经在嘉年华及翼博车型上引入1.0T发动机。自主汽车生产企业也在前赴后继的推出涡轮增压发动机动力技术。我们自主品牌的涡轮增压发动机研制与生产已经初见成果。上汽通用五菱汽车股份有限公司总经理沈阳在接受媒体采访时对外透露, 除推出1.2T和1.4T增压发动机外, 未来旗下全系车型有望实现全面采用涡轮增压技术。据透露长城已经完成了1.0T、1.3T等小排量发动机的研发工作, 1.5T小排量增压发动机已经应用于长城C30上, 华晨汽车搭载1.5T的中华H530和中华V5已经全面上市, 吉利1.0T、1.3T、1.5T、1.8T都在研发过程中。在执行排放法规的同时, 也给汽车增压技术的发展带来了机遇。
4 对涡轮增压汽车前景的展望
为进一步完善汽车节能管理制度, 实施乘用车企业平均燃料消耗量管理, 按照国务院关于节能与新能源汽车产业发展规划, 2013年3月, 我们国家工业和信息化部、发展改革委、商务部、海关总署、质检总局制定了《乘用车企业平均燃料消耗量核算办法》, 参考美国公司平均燃料经济性法规评价标准, 将汽车生产企业作为整体进行评价, 到2015年, 全国平均乘用车燃油消耗量将降为6.9L/100km。其目标很明确, 就是鼓励汽车生产企业多生产节能环保及新能源产品。按照第三阶段燃油限值标准, 而且, 此次核算将不再以单一车型为评价对象, 而是因为, 企业需要多生产小排量节能环保产品来平衡大排量车型的高油耗。资料显示, 使用涡轮增压技术可帮助汽油和柴油车辆在不降低性能的前提下分别节油达20%和40%。因此涡轮增压发动机技术不仅能满足消费者经济性的要求也是应对严格油耗限值的重要措施。可以看出汽车发展的方向是节能减排、电力驱动、新能源的应用。目前汽车广泛采用的方法是涡轮增压技术, 涡轮增压发动机汽车会得到普及应用。
参考文献
[1]王建昕.高效车用汽油机的进步[J].内燃机学报, 2008 (增刊I) .
[2]吕济晓, 陈昌明.汽车发动机涡轮增压技术[J].汽车与配件, 2012 (16) .
[3]张海波, 刘新田.相继涡轮增压系统研究[J].上海工程技术大学学报, 2007.
[4]吴旭艳, 张克松.相继涡轮增压的发展[J].内燃机与动力装置, 2010 (12) .
发动机节能技术 篇2
电动机为船舶主要直接用电负荷,提高其运行效率,是实现船舶电气系统节能降耗的主要措施之一。就船舶运行特点来看,大部分辅机系统均处于连续运行状态,包括主轴滑油泵、冷却水泵、空调压缩机以及通风机等,为维持各系统正常运行,电动机需要稳定运行,通过对其运行效率的优化,可以在持续运行时间内,节省大量电能。在实际航行中因为工况不断发生变化,电网电压也会不断变动,使得各系统运行输出功率大于额定功率,电动机效率急剧降低,造成更多电能损耗。现在对船舶电气系统进行节能设计,对促进行业的进一步发展具有重要意义,例如近年来迅速发展的`永磁同步电动机,可以有效解决上述问题,电动机运行效率更高,在维持各项辅机系统运行的同时,减少电力损耗。
发动机节能技术 篇3
阿特金森循环是一种1882年由阿特金森 (James Atkinson) 发明的内燃机形式。阿特金森循环发动机提高了效率, 现阶段用在某些混合动力车辆上。
阿特金森循环发动机是一种能够改变气门开闭时机的新型发动机。传统汽车发动机是按照奥托循环的规律工作的, 即一个工作循环包括吸气、压缩、做功和排气四个冲程。在奥托循环发动机里, 在吸气冲程中油气混合物被吸入汽缸, 当活塞到达下死点后, 进气门关闭, 在压缩冲程中油气混合物被封闭在汽缸中;在做功冲程中被压缩的混合气点燃做功, 推动活塞带动曲轴旋转, 这种配气正时决定了发动机膨胀比和发动机的压缩比几乎相等, 很难提高膨胀过程中能量的利用率;与此相对照地, 在阿特金森循环中, 在活塞到达下死点后上升一段时间, 进气门仍然开放, 这样就使得有一部分混合气体被推回到进气歧管, 也就是说有效气体压缩行程变短, 而做功行程不变, 相对增加的膨胀与压缩比, 就提高了爆炸的膨胀冲程后端的能量利用, 利于提高燃油效率。
2 THS中配备的1NZ-FXE 1.5L特点
与以往油电混合动力系统中安装的发动机机型相比, 1NZ-FXE1.5L (1NZ-FXE中的“X”表示采用了阿特金森循环) 具有低油耗, 高输出的特性。THS中配备的1NZ-FXE 1.5L用于混合动力车辆的发动机具有以下特点:
2.1 极高的热效率
高膨胀比循环, 膨胀冲程>压缩冲程;进气门延时关闭, 一般压缩比在13左右。
长活塞冲程, 可缩小燃烧室容积, 以提高膨胀比, 即等待爆发压力在充分降低后才进行排气, 这样可充分利用爆发能量。
2.2 曲轴高旋转化
发动机曲轴的最高转数已被提升至5000r/min, 提高了输出功率。在减少摩擦损失的同时提高了最高转数, 所以既增强了加速时的驱动力, 又实现了低油耗。
2.3 配气正时采用智能可变配气正时 (VVT-i)
智能可变配气正时, 减少了由于发动机起动和停止时造成的压缩抖动;还可根据行驶状况细微地调节进气门的开闭时间, 实现可变压缩比, 有效控制爆震;同时在各种旋转带进行高效燃烧, 为提高输出功率、降低油耗提供了保证。图1所示, 阿特金森循环与奥托循环发动机一个工作循环比较情况, 阿特金森循环发动机气缸压缩容积通过VVT-i是可以改变的。
2.4 气缸体
气缸内装有设计紧凑的拉模铸铁薄壁气缸套, 因此, 免去了精工钻孔镗缸。
2.5 偏置曲轴
曲轴轴线的偏置减少了活塞的侧推力, 同时也会改善在低速/低载情况时混合气的燃烧, 提高发动机热效率。
2.6 活塞
活塞结构的变化减少了重量和摩擦;活塞环使用了低张紧力和超薄的活塞环以减少运动摩擦阻力。
2.7 动力输出驱动皮带系统布局
本款发动机采用变频电动空调压缩机, 变频电动机直接与空调压缩机制成一体, 不再使用空调压缩机皮带轮;发电机与起动机一体化, 与发动机分体, 使皮带布局设计得以简化。
2.8 排气系统
尾气排放采用不锈钢排气歧管使整机重量大大减轻, 同时也改善了三元催化的加热能力。
三元催化器内部结构中采用了高密度蜂窝陶器层;直接装在排气岐管下部。
2.9 进气采用电子节气门智能控制系统 (ETCS-i)
PRUIS采用了无拉索电子节气门控制, 在THS系统里, 节气门初始张开角3°, 可预防当低温时被粘住节气门体翻版;加速踏板位置传感器由2个 (主和副位置传感器) , 加速踏板踏下程度与节气门开度是不一致;节气门由直流电机来驱动, 而节气门直流电机由HV ECU来控制。
2.1 0 冷却系统
(1) 电水泵:ECM调整发动机冷却液的循环量以符合最佳的发动机运转条件。发动机的电水泵能在发动机不运转的时候提供稳定的加热性能, 预热性能以及减少冷却损失, 进一步提高发动机工作效率。
(2) 散热器:发动机、变频器散热器和空调冷凝器集成在一起, 管路彼此独立结构一体化。
3 阿特金森循环发动机的缺点
(1) 独特的进气方式在低速时扭矩显得很差。
(2) 长活塞冲程不利于发动机高转速运转。
由于使用在混合动力汽车上, 低速时, 由电机独立驱动工作;而发动机经常工作在中速高效区;又由于采用了更轻重量的运转部件;减小了活塞环的张力和气门弹簧的反弹力;同时发动机整体结构进一步进行了优化, 这样PRUIS阿特金森循环发动机就避开了自身存在的缺点。
4 结束语
THS可完美地分别使用电动机、发动机或联合工作来行驶, 1NZ-FXE 1.5L油耗与低一等级排量/车体尺寸的车辆相当, 功率却与高一等级车辆发动机相当;与发动机排量相同的车辆相比, 其低油耗性能居世界最高水平。
美国CARB认定Prius排放级别为SULEV, 比普通车NOx降低90%, CO2降低50%。
参考文献
[1]康云龙.新能源汽车与电力电子技术[M].机械工业出版社, 2009, 12.
[2]赵胜全.新能源汽车运用技术[M].天津科学技术出版社, 2013, 7.
[3]旋艳静.混合动力汽车结构与检修[M].天津科学技术出版社, 2013, 12.
发动机节能技术 篇4
速腾1.4T,就外观的变化,速腾1.4TSI似乎还够不上是一款新车,除了在车尾部多了一个镀铬装饰条以外,其他保持了过去的一贯风格,流线型车身设计,外观有些时尚现代,但又不乏沉稳之气,水平格栅前脸继续采用使得速腾保持了简洁明快的整体风格,晶透卤素集成式前大灯,圆润饱满极具动感。它的尺寸也继续保留了长4544mm,宽1760mm,高1461mm。
速腾1.4TSI搭载的是7档DSG变速器。DSG是目前较为先进的、具有革命性的变速箱,在提高动力性能,为驾驶者带来更多驾驶乐趣的同时,也充分满足了大家对驾驶乐趣和节油的双重追求。值得一提的是,速腾搭载的7档DSG变速器实现了和手动档车型相当的动力传递效果,同时,系统效率高,油耗表现也和手动变速器相当。在出发的前一天,大众的洪工对这一技术还做了详细的解释:DSG在急加速变线超车时,可以快速完成减挡的动作,而并不会有普通自动变速箱“先迟滞而后顿挫”的感觉。这就相当于接力跑,一个人快速冲刺,另一个人已经做好了接棒的准备。DSG的工作原理使它比手动挡换挡更快。核心部件是“双离合器”,一组离合器为单数挡齿轮组服务,第二离合器为双数挡齿轮组服务。当单数挡行驶的时候,双数挡齿轮已经预选处于啮合状态,换挡过程极短,异常平顺,仅为0.3-0.4秒。
在第二天的试驾过程中,当车辆行驶到蜿蜒的山区小路的时候,通过U型弯和S型弯的表现,让我不得不说速腾扎实的底盘和沉稳精准的操控有着相当出色的表现。但有一点,在坡路路段停驶再起步的时候,尽管挂了D档,速腾1.4TSI会溜车。
而开在平坦的城市道路时,速腾1.4TSI表现的更是游刃有余,速腾1.4TSI发动机排量只有1.4L,虽然比所有中级和中高级轿车的发动机的排量都小,但其动力性却毫不逊色。96/5000 Kw/rpm的最大功率,220/1750-3500 N·m/rpm的扭矩,尽管要拉动1.4吨的车重,却也是不折不扣的“小排量,大功率、大扭矩”。但由于活动主办方在当天的试驾过程中特别设置了节油比赛环节,所以大概有一百公里都本着节油的态度匀速行驶,百公里油耗在5.5-6L左右,在充分体会到了TSI+DSG的燃油经济性后,本着感受TSI的态度前进,伴随着发动机的轰鸣声,起步提速虽然没有明显的推背感,但其爆发出的力量,足以让你在城市道路上肆意行驶,之后的一百多公里,在不断的感受TSI已近完美的操控性后,平均油耗约在8L左右(此油耗供参考)。
发动机节能技术 篇5
目前, 我国发电厂中的水泵、风机多数是定速驱动的。水泵采用出口阀门来调节流量, 存在严重的节流损耗;风机无法根据实际气温的变化、运行工况的要求来调节风量, 减少不必要的能耗。这些设备都是长期连续运行, 常常处于低负荷及变负荷运行状态, 其节能潜力十分巨大。结合苏州工业园区北部燃机热电有限公司 (北部燃机) 水泵、风机电动机的节能改造案例, 分析电动机节能技术在电厂中的应用及节能效果。
1 发电厂电机节能的主要技术应用及原理
从电机本身效率及与拖动设备、运行工况匹配技术等方面综合考虑, 目前主要的电机节能方案如表1所示。
在发电厂中, 结合自身设备长期连续运行和常常处于低负荷及变负荷运行状态的特点, 普遍采用变频调速技术、变极调速技术, 对降低厂用能耗起到积极的作用。
2 北部燃机电动节能应用情况
北部燃机电厂为两套9E级、一拖一多轴布置、燃用天然气的燃气-蒸汽联合循环供热机组。节能项目共对12台6k V高压电动机、19台低压电动机采用变频技术;对6台冷却塔风机采用双速电机。具体实施项目如表2所示。
3 北部燃机电动节能效果
3.1 高压给水泵变频
北部燃机#1、#2机A、B高压给水泵加装变频器后, 通过参数比较 (见表3) , 发现高给的节电效果相当明显, 变频运行电流为工频运行电流的63.69%。
注:1B高给作为备用。
根据1A高给电流降低值折算每小时节约用电量:
按机组年运行5500h测算:
即单台机组每年可节省厂用电157.42万k Wh, 全年两台机组节约厂用电314.84万k Wh。
3.2 凝结水泵变频
北部燃机#1、#2机A、B凝结水泵分别加装变频器后, 通过参数比较见表4, 发现凝泵的节电效果相当明显, 变频运行电流为工频运行电流的50.48%。
注:1A凝泵作为备用。
根据1B凝泵电流降低值折算每小时节约用电量:
按机组年运行5500h测算:
单台机组每年可节省厂用电99.86万k Wh, 全年两台机组节约厂用电199.72万k Wh。
3.3 循环水泵变频
北部燃机4台循环水泵分别加装变频器后, 通过参数比较 (见表5) , 发现循泵的节电效果相当明显, 变频运行电流为工频运行电流的70.77%。
注:单机运行时, 1A、2B循泵变频运行, 2A循泵作为备用;双机运行时, 1A、1B、2B循泵变频运行, 2A循泵作为备用。
根据1A循泵电流降低值折算每小时节约用电量:
按机组年运行5500h测算:
单台机组每年可节省厂用电201.60万k Wh, 全年两台机组节约厂用电302.40万k Wh。
3.4#1/#2机的A、B闭式冷却水泵变频
北部燃机4台闭式冷却水泵分别加装变频器以后, 通过参数比较 (见表6) , 发现闭式泵的节电效果相当明显, 变频运行电流为工频运行电流的50.61%。
注:1B闭式泵作为备用。
根据1A闭式泵电流降低值折算每小时节约用电量:
按机组年运行5500h测算:
单台机组每年可节省厂用电39.57万k Wh, 全年两台机组节约厂用电79.14万k Wh。
3.5#1、#2、#3冷却水循环泵变频
北部燃机3台冷却水循环泵分别加装变频器以后, 通过参数比较 (见表7) , 发现冷却水循环泵的节电效果相当明显, 变频运行电流为工频运行电流的50.53%。
注:#3冷却水循环泵作为备用。
根据#1冷却水循环泵电流降低值折算每小时节约用电量:
按机组年运行5500h, 冷却水循环泵夏季3个月运行2160h测算:
每年可节省厂用电10.93万k Wh。
3.6#1、#2、#3冷水循环泵变频
北部燃机3台冷水循环泵分别加装变频器以后, 通过参数比较 (见表8) , 发现冷水循环泵的节电效果相当明显, 变频运行电流为工频运行电流的51.35%。
注:#3冷水循环泵作为备用。
根据#1冷水循环泵电流降低值折算每小时节约用电量:
按机组年运行5500h, 冷水循环泵夏季3个月运行2160h测算:
每年可节省厂用电9.82万k Wh。
3.7#1、2、3反渗透升压泵变频
北部燃机3台反渗透升压泵分别加装变频器以后, 经过调试, 通过参数比较 (见表9) , 发现反渗透升压泵的节电效果相当明显, 变频运行电流为工频运行电流的51.25%。
注:#3反渗透升压泵作为备用。
根据#1反渗透升压泵电流降低值折算每小时节约用电量:
按机组年运行5500h, 反渗透升压泵变频运行1146h测算:
每年可节省厂用电11.27万k Wh。
3.8#1、2、3除盐水泵变频
北部燃机3台除盐水泵分别加装变频器以后, 经过调试, 通过参数比较 (见表10) , 发现除盐水泵的节电效果明显, 变频运行电流为工频运行电流的73.12%。
注:#2、3除盐水泵作为备用。
根据#1除盐水泵电流降低值折算每小时少用电量:
按机组年运行5500h测算:
每年可节省厂用电6.17万k Wh。
3.9#1、2、3化学水泵变频
北部燃机3台化学水泵分别加装变频器以后, 经过调试, 通过参数比较 (见表11) , 发现化学水泵的节电效果明显, 变频运行电流为工频运行电流的47.2%。
注:#2、3化学水泵作为备用。
根据#1化学水泵电流降低值折算每小时少用电量:
按机组年运行5500h, 化学水泵变频运行2292h测算:
每年可节省厂用电7.45万k Wh。
3.1 0 冷却塔风机双速电机改造
北部燃机6台冷却塔风机双速电机改造, 经过调试, 通过参数比较 (见表12) , 发现其节电效果明显。
注:冬季 (约1000h) :单机运行时, #4冷却塔风机低速运行;双机运行时, #1、#4冷却塔风机低速运行。
根据#1冷却塔风机电流降低值折算每小时少用电量:
按机组年运行5500h, 冬季冷却塔风机低速运行1000h测算:
单台机组每年可节省厂用电5.42万k Wh, 全年两台机组节约厂用电10.84万k Wh。
3.1 1 总节能效果
3.1 1. 1 单套机组运行
总节约运行电量:
按每度电0.69元计算, 总节约运行电费=W单×0.69=549.51×0.69=379.16万元。
如单套联合循环机组每年运行5500h, 则大约10个月可收回投资成本。
3.1 1. 2 双套机组运行
总节约运行电量:
总节约运行电费=W双×0.69=952.58×0.69=657.28万元。
如双套联合循环机组按每年运行5500h, 则大约6个月可收回投资成本。
4 结语
北部燃机电厂电动机的节能技术应用, 产生了较大的经济效益和社会、环境效益。
参考文献
螺杆泵永磁电动机节能技术评价 篇6
1 基本结构和工作原理
稀土永磁同步电动机和普通电动机的基本结构相同,主要区别在于转子结构的不同,永磁电动机在转子导条内侧开二极镶嵌槽,镶嵌钕铁硼永磁材料作为磁极,由永磁体提供的磁通替代励磁绕组励磁,和普通电动机一样,永磁电动机定子装有三相对称的绕组,当接至三相交流电源时,流入定子绕组的三相对称电流就将在电动机的气隙内产生一个以同步转速no的旋转磁场[1]。
对于异步电动机,如图1所示,其转子导体被旋转磁场的磁力线切割时,导体内将产生感应电势。在转子回路闭合的情况下,转子导体中就有电流流过。载流导体在磁场中会受到电磁力的作用,以n次的转速与旋转磁场同向旋转,其中n
永磁电动机工作原理是:当同步电动机的定子绕组通入三相交流电后,装有鼠笼导条的转子开始启动,由于其转子为永磁体,如图2所示,旋转磁场就带动永磁转子,以n次的转速与旋转磁场同向旋转(其中n=no)。
永磁同步电动机与异步感应电动机相比,不需要无功励磁电流,可以显著提高功率因数,减小了定子电流和定子电阻损耗,而且在稳定运行时没有转子电阻损耗,从而效率大大提高。永磁同步电动机在25%~120%额定负载范围内均可保持较高的效率和功率因数,使轻载运行时的节能效果更为显著。
2 TNMB稀土永磁三相同步电动机优点
2.1 高效节能
永磁同步电动机无滑差、无电励磁、转子无基波铁铜损耗。转子永磁体励磁,无需无功励磁电流,功率因数提高,无功功率减少,定子电流下降,定子铜损减少,效率提高。该种电动机的级弧系数大于异步电动机的级弧系数,当电压和定子结构一定时,该电动机平均磁感应强度比异步电动机小,铁损耗小。由于该电动机的不变损耗小,可变损耗比异步电动机慢,这样效率特性高而平,节能效果明显[2]。
2.2 体积小、质量轻
由于稀土永磁电动机比异步电动机级弧系数大,电动机在电负A和气隙感应Bð相同的情况下,体积和质量减少。由于稀土感应强度具有高剩磁密度、高矫顽力和高磁能的特点,该电动机有较大的气隙磁密,从而可以缩小电动机体积,另外,从热负荷角度分析,永磁电动机效率高、功率因数高、发热少,A、Bð可适当提高,使电动机有效体积减少,质量减轻[2]。
2.3 转速与频率成正比
永磁同步电动机的转速与频率成正比,这一特点适于转速恒定和精确同步的驱动体系[2]。
2.4 启动力矩大、过载能力强
由于稀土永磁同步转子主磁钢采用高矫顽力永磁材料,在正确地设计选择气隙、永磁体磁条、槽形的情况下,可有较大力矩。永磁同步电动机可替代比它大1~2倍功率等级的异步电动机,最大转矩可达3.6倍[2]。
3 螺杆泵永磁电动机选井原则
根据电动机的性能和节能工作的需要,选择更换永磁电动机遵循以下几个原则:
◇线路额定电压380 V;
◇额定频率50 Hz;
◇载荷不大于100 k N;
◇电动机外型尺寸一致,便于安装更换。
根据以上原则,选择了42口螺杆泵井安装使用永磁电动机,其中电动机功率7.5 kW的井6口,电动机功率11 kW的井25口,电动机功率18.5 k W的井11口[3,4]。
4 现场应用情况及节能效果
对42口井使用宽温综合测试仪进行测试,安装永磁电动机后,有功功率下降了19.28%,无功功率下降81.13%,功率因数提高了0.39,日节电31.44 kWh,系统效率上升了6.4%,见表2。
对于不同功率的电动机,功率越低,综合节电率越高,42口油井更换后平均达到21.04%,见表3。
安装后,螺杆泵运转正常,电流明显下降。截至目前,永磁电动机平均运行周期809 d,最长的已达821 d,所有电动机均平稳运行,未出现异常现象。
投入:以11 kW电动机为例,更换一台永磁电动机增加投入0.38万元(普通的11 kW电动机0.34万元,稀土永磁同步电动机0.72万元)。
产出:单井日节电31.44 k Wh,年节电1.13×104kWh,节约电费0.67万元。
投入和产出比为1∶1.76。投资回收期6~8个月。
5 几点认识
1)稀土永磁电动机不仅结构简单合理,而且可以直接替换Y系列异步电动机使用。
2)稀土永磁电动机的效率和功率因数均较高,节电效果明显。
3)永磁电动机投资回收期较短,经济效益显著。
4)螺杆泵使用的都是Y系列异步电动机,属非节能型电动机,永磁电动机应用潜力很大。
摘要:TNMB稀土永磁三相同步电动机具有高效节能的优点,2010年,在油田应用螺杆泵永磁电动机42口井。通过实测,单井有功功率下降1.31 kW,下降19.28个百分点;无功功率下降8.0 kvar,下降81.13个百分点;功率因数提高0.39,日节电达31.44 kWh,综合节电率21.03%。42口井可实现年节电47.53×104kWh,节约电费28.26万元,投资回收期6~8个月。
关键词:螺杆泵井,永磁电动机,节能技术
参考文献
[1]王群京,邓梯康,姚有光.稀土永磁钕铁硼高性能同步电动机的研制[J].合肥工业大学学报,1996(3):12-13.
[2]蒋云.稀土永磁同步电动机节能效果分析[J].机电技术,2000(4):18-19.
[3]于松义,陆克山.稀土永磁同步电动机在机械采油中的应用[J].能源研究与利用,2006(5):24-25.
发动机节能技术 篇7
目前, 中国石油在用抽油机16.6 万台, 总装机容量403×104k W, 年耗电量92×108k Wh, 约占勘探板块总耗电量的47% , 机采系统效率仅为24.6%, 而国外油田机采系统平均效率达30.05%;目前仍有部分纳入 《高耗能落后机电设备 (产品) 淘汰目录》 (第1 批至第3 批) 的低效抽油机电动机在用。低效电动机的使用, 既不符合国家节约能源及循环经济相关产业政策的要求, 又造成巨大的能源浪费;因此, 提高抽油机电动机运行能效水平是油田节约能源的必然趋势。
1抽油机电动机负载特点
游梁式抽油机采油系统由地面部分、井下部分和抽油杆柱3 部分组成, 是我国使用最多的采油方式, 占所有抽油机的90%左右。系统运行动力来自于抽油机电动机, 电动机轴上的总负荷转矩为井下负荷转矩和平衡机构转矩之和, 总负荷转矩与井况和单井平衡状态有关。抽油机负荷曲线如图1所示[2]。
由图1 可见, 抽油机系统工作周期内, 负载不恒定且成波状变化, 有以下特点:
◇由载荷转矩曲线可知, 因井下供液情况变化, 随着抽油杆上下冲程运行, 载荷呈不规则周期性波动, 需施加平衡转矩保证抽油机及电动机平稳安全运行;
◇ 平衡转矩为抽油机平衡机构转矩, 是规则的正弦曲线;
◇ 因油井载荷转矩不规则周期性变化, 其与平衡转矩形成的净转矩曲线常出现负功率;
◇ 负载转矩平均值约为最大转矩的1/3~1/2。
抽油机的不规则周期性波动负载, 决定了需要选配较大启动转矩的驱动电动机;但抽油机正常运行中, 由于平衡装置的作用, 驱动电动机大都处于轻载运行状态, 负载率较低, 不可避免地形成负荷不足现象[3]。综合考虑抽油机井修井、砂卡结蜡等因素导致负荷突变, 以及抽油机野外工作等因素, 抽油机电动机选配应具备以下特点:
◇ 适应较大幅度变化的脉动载荷;
◇ 具备较大的启动转矩和堵转转矩, 启动电流小;
◇ 调速范围宽、低负载率运行时具有较高的功率因数和运行效率;
◇特殊抽油机井适应频繁启停及正反转运行;
◇露天条件运行, 维护简单, 运行可靠。
2典型抽油机电动机节能技术
高效节能电动机是采用新型电动机设计、新工艺及新材料, 通过降低电磁能、热能和机械能的损耗, 提高输出效率, 达到特定高效率标准要求的电动机。 高效电动机总损耗比普通电动机低20%以上, 效率平均高4%, 节电率超过15%。
根据油田抽油机特殊的负载变化情况, 对典型的抽油机电动机节能技术进行了研究分析 (表1) 。
不同的节能技术适用井况不同, 应用时需根据现场抽油机井实际运行工况筛选合适的电动机节能技术, 使抽油机与电动机较好匹配, 提高机采系统效率。
3技术应用案例
2014 年, 某油田区块1 所辖250 口井应用了双速双功率节能电动机技术, 区块2 所辖100 口抽油机井应用了永磁同步电动机节能技术。
区块1的抽油机电动机平均装机功率为10.8 k W, 平均单井输入功率为3.32 k W, 功率利用率为30.75%, 抽油机平均泵效达53.2%, 平均单井日产液量为4.36 t, 系统效率达19.84%。由于区块1 抽油机电动机负载率相对较高, 产液量大, 突出矛盾在于抽油机电动机存在严重的负荷不足现象。为了保证抽油机启动性能, 电动机选配装机容量较大, 而正常运行时电动机输入有功功率低, 无功损耗较大;因而, 选择双速双功率节能电动机技术, 运行时可根据负载自动匹配功率, 降低电动机输入功率, 使电动机处于高负载率运行, 提高系统效率和运行功率因数。
区块2 的抽油机电动机平均装机功率为10.2k W, 平均单井输入功率为2.18 k W, 功率利用率为21.3%, 抽油机平均泵效仅为23.7%, 平均单井日产液量为1.14 t, 系统效率达8.47%, 电动机运行无功损耗大。该区块产液量低, 井下液量充满度较差, 负载率低, 电动机长期处于低负载率运行导致无功损耗大, 功率因数低, 系统运行效率低;因而, 选择稀土永磁同步电动机技术, 可使电动机在轻载到满载之间均可保持高效率运行, 降低电动机无功损耗。另外, 稀土永磁同步电动机技术应用于长期处于低负载率运行的抽油机井时节能效果更佳。
通过实施电动机节能技术改造, 应用前后的效果监测如表2 所示。
由现场监测数据可知, 区块1 双速双功率电动机节能技术应用后, 平均系统效率提高了2.74%;抽油机在常态运行时, 电动机自动切换至低功率挡运行, 即电动机运行功率为7 k W, 功率利用率达37.71%, 较改造前提高了7 百分点, 有效地提高了电动机运行效率。经计算, 实施电动机提效改造后, 区块平均有功节电率达20.48%, 平均无功节电率达37.63% , 综合节电率达23.73% 。 按年工作350 d计算, 平均单井年节电量为5712 k Wh, 区块1 电动机提效技术应用后年总节电量为143.37×104k Wh, 折合标准煤460.22 t。
区块2 永磁同步电动机节能技术应用后平均系统效率提高了3.52%, 由于该区块井下液量充满度较低, 供液能力较差, 因此系统效率整体较低。经计算, 实施电动机提效改造后, 区块平均有功节电率达23.85%, 平均无功节电率达67.04%, 综合节电率达35.39%。稀土永磁同步电动机技术应用时, 可通过自动检测控制器检测负载变化而实现电动机无极调速, 使电动机处于高功率利用率下运行。另外, 由于稀土永磁同步电动机运转时没有无功励磁电流, 功率因数大幅提高, 有效地降低了电动机运行中的无功损耗;因而, 其运行效率较高, 功率因数高, 综合节电效果较好。 按每年工作350 d计算, 平均单井年节电量为4368 k Wh, 区块2 电动机提效技术应用后年总节电量为43.68×104k Wh, 折合标准煤140.21 t。
4结束语
高效电动机节能技术发展日新月异, 在保证电动机转速要求的前提下, 逐步达到输出转矩与负载精确匹配, 有效降低电动机有功功率和无功损耗, 大幅提高电动机运行效率和运行功率因数。例如, “2015 年国际高效电动机研讨会”上, “绕组式永磁耦合调速节能电动机技术”的多项性能指标均超越了变频调速器, 亦可在抽油机井上试点应用, 检验其节能提效效果。
除高效电动机技术研发与推广外, 要提升油田抽油机电动机运行能效水平, 还需要从严格落实国家低效高耗淘汰产业政策、开展电动机系统用能诊断及系统匹配改造、普通电动机个性化高效再制造、相关政策激励与标准约束等措施入手, 根据抽油机井负载变化特点, 切实开展个性化的电动机提效工作, 提高电动机系统能效水平, 提高能源利用率, 最终达到节约能源的目的。
参考文献
[1]中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级:GB18613—2012[S].北京:中国标准出版社, 2012.
[2]吉效科.油田设备节能技术[M].北京:中国石化出版社, 2011:76-79.
发动机节能技术 篇8
对于供水系统来讲, 最大的生产成本就是水泵电动机的耗电电费, 节能降耗是自来水公司管理工作的重中之重。统计表明, 给水工程中的电费约占供水成本的50 %~80 %, 而水泵电动机的电费占总电费的95 %左右。在实际运行中, 大多数水泵的效率<60 %, 泵站的综合效率<50 %, 能源浪费严重。因此, 在能源供应日趋紧张的今天, 如何运用水泵供水节能技术, 使水泵能保持高效运行, 以降低电动机的耗电量, 对于提高自来水公司的经济效益具有重大意义。
1 节能原理
目前, 绝大多数的水泵采用恒速电机拖动, 当水量发生变化时采取阀门节流的办法来调节流量, 因而电能浪费严重。利用改变电动机转速的方法可改变水泵的工作特性, 从而使其适应供水系统工况变化幅度较大的情况, 达到节能降耗的目的。在各种调节方式中, 调节水泵的转速是降低能耗的最好方式。其原因在于改变水泵的转速且转速在80 %~100 %范围内变化时, 泵体内的水流速度与转速成正比, 流量与转速比成正比, 扬程与转速比的平方成正比, 轴功率与转速比的3次方成正比, 即:
Q=Q0 (n/n0) (1)
H=H0 (n/n0) 2 (2)
P=P0 (n/n0) 3 (3)
式中:n0——额定转速;Q0——额定转速时的流量;H0——额定转速时的扬程;P0——额定转速时的轴功率;n——调速后的转速;Q——转速n时的流量;H——转速n时的扬程;P——转速n时的轴功率。
由 (3) 式可以看出, 若转速降低20 %, 轴功率将降低48.8 %, 节电效果十分显著。转速在80 %~100 %的范围内变化时, 泵的效率基本不变。水泵调速之后, 可以得到对应于不同转速下的新的最佳工况点。不调速时, 只有1个最佳工况点, 调速后得到1条最佳工况线。这样, 就扩大了水泵运行适应工况的范围, 水泵容易在最佳工况区运行, 可减少能耗。
水泵调速可以通过很多途径来实现, 其中变频调速是目前最理想的一种。我们知道, 异步电动机的转速与电源频率f成正比, 与电动机极数P成反比, 见 (4) 式和 (5) 式:
n= (1-S) 60f/P (4)
S=P0 (n1-n) /n1 (5)
式中:S——异步电动机的转差率;n1——异步电动机的同步转速。
由 (4) 式可以看出, 均匀地改变电动机定子绕组的电源频率f, 就可以平滑地改变电动机的转速。电动机转速变慢, 轴功率就相应减小, 电动机的输入功率也随之减小, 这就是水泵变频调速的节能原理。为了保持调速时电动机的最大转矩不变, 需要维持电动机的磁通恒定, 因而要求定子绕组电压也要作相应的调节。过去在变频技术特别是高压变频技术尚未成熟时, 我国曾推广过液力偶合器、电磁调速电机、调压调速电机等以滑差损耗为代价的低效率调速方式。例如液力偶合器是一种以油为介质的滑差传动装置, 油传递功率时不仅消耗能源, 而且产生滑差丢转数, 一旦发生故障只能停产检修。而以变频调速为代表的高效调速方式, 既无滑差损耗, 又有旁路措施, 可实现平滑无级调速, 精度高、启动电流小, 容易实现生产过程的自动控制, 具有安装容易、操作简单、调试方便等优点, 即使装置发生故障, 可随时切回原工频运行方式。
2 高压电动机的变频调速方式
2.1 高-低-高压型
先通过1台降压变压器将高压变为低压工频电源, 输入低压变频器, 然后将变频器输出的低压变频电源通过1台升压变压器变为高压, 提供给高压电动机变频调速。该方式的缺点是升压变压器必须采用非晶态合金磁性材料, 在非正弦变频工况下, 效率低、功率因数低、高次谐波大、成本高, 现已被淘汰。
2.2 高-高压型
它通过多支高压变频器件串联方式, 实现高压频率直接转换。多支高压变频器件串联的变频装置, 其缺点是串联器件的均压问题不好解决, 可靠性差、造价高。如青海格尔木盐业有限公司引进的4台6 kV、500 kW高-高压IGCT串联型变频装置, 已有两台发生高压击穿, 其修复费十分昂贵。
2.3 多重化型
它通过一种特制的变压器将高压降为不同电角度的低压, 经多台 (6 kV为15台, 10 kV为27台) 低压变频器叠加成高压。其优点是输出波形接近于正弦, 高次谐波较低;缺点是变压器结构复杂、效率低、成本高, 特别是所用元器件的数量是普通低压变频器的10余倍, 致使发生故障的概率增大。如抚顺电厂购买的两台6 kV、1 250 kW多重化变频装置, 其中1台已发生故障停用, 至今尚未修复。
2.4 低压型
电源高压经输入变压器降压后供给低压变频器, 将原来的高压电动机更换为普通低压电动机, 以实现低压变频调速。虽然采用该方式成本较低, 但低压变频器高次谐波大 (近5 %, 而GB/T 14549—93《电能质量公用电网谐波》要求6~10 kV电网≯4 %) , 普通低压电动机的绝缘又比较脆弱, 长期在脉冲频率下运行将加速绝缘老化, 甚至发生击穿或烧毁事故。况且同等容量的低压电动机的机座一般要比高压电动机的机座小, 势必因底座尺寸小且轴中心高度低而不得不重打地基或另加底垫, 还因轴径细需要更换对轮等, 甚至影响机组的动平衡, 给现场改造带来一定的困难。
2.5 内反馈型
该方式是传统的串级调速类型的一种, 不论内反馈还是外反馈, 都是基于绕线电动机的晶闸管变频调速方式。虽然内反馈型曾经起过很重要的作用, 但在高、低压笼型电动机变频调速技术均已成熟、价格大幅度下降, 变频器已从第1代晶闸管、第2代GTR、GTO, 发展到第3代IGBT、IGCT的今天, 基于绕线电动机的内反馈型晶闸管变频方式已经落后, 在价格上也失去了优势。况且同等容量的内反馈绕线电动机结构复杂, 效率低, 加工周期长, 其机座也比原高压电动机机座大, 势必因底座尺寸和轴中心高度等问题需重新打地基, 还要更换对轮甚至更换水泵, 施工周期也长。
此外, 内反馈方式还存在高次谐波大、功率因数低、调速范围窄、逆变器易遭颠覆等缺陷。例如某市自来水公司的1台6 kV、300 kW供水泵电动机, 最初安装的是内反馈调速装置, 因其电抗器噪声太大、电刷粉尘污染环境、故障频繁, 于2005年停运并改用变频调速装置。值得指出的是, 对于大量运行中的高压电动机来讲, 若将其淘汰换成别的电动机, 确实是一种资源的浪费。因为高压电动机的绝缘强度高、坚固耐用, 而且内风冷条件较好, 某些特性甚至超过变频调速专用电动机。
3 TG系列高-低压变频调速集成装置
3.1 工作原理
其原理如图1所示。该装置主要由3部分组成:绕组为特殊连接结构的多功能降压变压器T;低压变频器LF;由原高压电动机HM改制而成的特殊低电压电动机HM, 尤其是改制后的电动机HM和变压器T是该方式的核心。上述3部分再加上工频/变频切换开关Qc、Qf、Qw等, 实现变频调速装置的集成化。
鉴于低压变频器的高次谐波多接近于5 %, 而GB/T 14549—93《电能质量公用电网谐波》针对6~10 kV用电设备高次谐波的限定值为4 %, TG系列高-低压变频调速集成装置利用绕组为特殊连接结构的多功能降压变压器, 来吸收变频过程中的高次谐波, 可将高压侧的高次谐波降至3 %以下。改制后的电动机HM功率不变、外形尺寸不变、绝缘强度不变, 定子工作电压降低, 输入定子的工作电流增加。由于工作电压降低, 而绝缘强度不变, 所以, 电动机HM的寿命大大延长。由于外形尺寸不变, 现场施工量大为减少, 改造十分方便。
3.2 技术特点
(1) 多功能降压变压器采用特殊的连接结构, 具有吸收谐波功能, 完全达到了GB/T 14549—93《电能质量公用电网谐波》中6~10 kV用电设备高次谐波<4 %的规定。
(2) 低压变频器LF采用名牌变频器, 其工作性能稳定、可靠, 而且价格低廉, 大大提高了装置的可靠性。
(3) 原高压电动机HM改装后, 即可由低压变频器进行调速。由于改装后高压电动机运行于低压状态, 可以大大提高电动机的寿命, 且施工方便、节约资金。
(4) 由于采用了特殊连接结构的多功能降压变压器, 改装后的电动机可直接在工频下启动。
(5) 该变频技术可满足不同功率、不同电压、不同转速的高压电动机实现变频调速的需要。
(6) 采用的多功能变压器、低压变频器、改装后的高压电动机均为耐用设备, 变频控制柜全部采用低压元件, 加之系统的优化控制和多种保护功能, 因而运行安全可靠。
(7) 多种控制模式。该系列产品均可实现恒压控制、变压控制、手控/自控切换、变频/工频切换、短时升频超速运行等多种控制功能。
(8) 成本低, 工期短。设备成本比国内外的高压变频装置低20 %~30 %, 施工周期也仅为其1/2~1/4。
4 结语
变频技术在水厂的应用情况表明, 水泵采用变频调速不仅节电, 降低生产成本, 而且减少起动时对电网的冲击, 操作简便省力, 还能改善工作环境。转速降低后噪声降低, 磨损减小、寿命延长, 维修量也减小。此外, 容易实现自动化, 可根据生产工艺的要求使流量控制得更为准确快速。
摘要:论述了水泵高压电动机变频调速的节能原理和变频调速方式。介绍了TG系列高一低压变频调速集成装置的工作原理和技术特点。
发动机节能技术 篇9
游梁式抽油机有原动机、皮带、减速齿轮箱三个旋转驱动环节。原动机通常为感应电动机, 虽然额定效率能达到90%, 但由于抽油机特殊的工况, 每一个冲程内负载均呈大范围变化, 而感应电动机轻载时的效率及功率因数很低, 因此平均效率和功率因数不高, 一般平均效率不超过80%, 平均功率因数不超过0.5。
减速齿轮箱通常由3~4级人字齿轮或斜齿轮组成, 减速比在25~45, 额定效率在90%~95%。但是减速齿轮箱需要定期更换润滑油, 在高温、严寒及昼夜温差大等环境下, 密封容易老化, 产生渗油、漏油以及渗入地表的环境污染问题。
皮带作为连接原动机及减速箱的环节, 既起到减速的作用, 又起到缓冲的作用, 有时也通过调节皮带轮的大小来间接调节冲速, 是游梁式抽油机非常重要的部件。皮带轮的效率在恒载时也能达到90%, 但是在变载时会降低, 特别是皮带非常容易磨损, 随着磨损程度的增加, 效率会进一步降低, 通常一二个月就需要更换皮带。
为了提高系统效率, 提出了多种节能方法, 例如双功率感应电动机、高转差率感应电动机、变频调速感应电动机、自启动永磁同步电动机、变频调速永磁同步电动机等。这些节能改造措施均可以在一定程度上提升系统效率, 但诸如环节较多、维护频繁、噪声较大等问题依然没有得到解决或改善。
1 游梁式抽油机直驱技术
直驱游梁式抽油机取消了传统游梁式抽油机的原动机、皮带及减速齿轮箱三个旋转驱动环节, 换上1台低速大转矩永磁复合电动机直接驱动游梁式抽油机的连杆进行采油作业。
直驱游梁式抽油机只有永磁复合电动机一个旋转驱动环节。
图1中绿色电动机为永磁复合电动机, 替换普通减速箱。与机械减速齿轮箱相比, 永磁复合电动机结构对称, 不存在轴向承载问题, 主副轴承采用圆柱滚子轴承, 径向承载能力提高, 同时内部高速轴承转速每分钟只有几十转, 远低于机械减速齿轮箱的高速轴承转速, 寿命大大延长, 理论寿命达15年以上。体积与同转矩规格的减速齿轮箱相当, 远小于普通低速电动机, 因此, 对传统游梁式抽油机进行直驱改造时不需要改变原有的基础设施, 可以直接按照原有的减速齿轮箱规格设计主轴及底座, 直接在原基座上安装。
2 永磁复合电动机
2.1 结构特点与工作原理
游梁式抽油机直驱技术的关键是满足生产需要的电动机, 即永磁复合电动机。2001年, 英国学者K.Atallah提出了一种基于磁场调制原理的高性能同心式磁性齿轮, 关键之处在于内外转子之间引入了调磁铁芯, 使得少极数转子产生的高速旋转磁场经过调磁铁芯调制后, 在外气隙中形成与多极数外转子相同极对数的低速谐波磁场, 从而实现稳定的低速大转矩输出。由于所有磁钢同时参与作用, 该磁性齿轮与传统内外啮合式磁性齿轮相比, 转矩密度大大提高, 能够与机械齿轮相媲美;同时, 又具有机械齿轮所不具备的无润滑、无接触、自保护等优点, 因而近年来得到国内外众多学者的关注。
同心式磁性齿轮通常由磁钢内层、铁心的调磁环和磁钢的外层三部分组成, 它们之间形成两层气隙 (图2) 。与机械齿轮不同的是, 磁性齿轮的各个运动部件互不接触, 能量通过磁场进行传递。与传统非同心式磁性齿轮不同的是, 内层与外层的所有磁钢同时参与能量传递, 传递效率大大提高。
2.2 技术特点
1) 永磁复合电动机减少了驱动环节, 提高了系统效率, 降低了系统故障率, 且无需更换润滑油, 提高了设备的可靠性, 增加了设备的连续工作时间。
2) 永磁复合电动机不仅具有非常紧凑的结构, 而且无需任何冷却措施, 额定效率超过90%, 25%以上负载范围内的平均效率亦达到85%。23 k W的永磁复合电动机可以代替45 k W的普通感应电动机, 在电动机负载不变的情况下, 降低功率等级等于提高电动机负载率[1]。根据电动机的运行特点, 负载越接近额定功率, 效率越高。
3) 自然冷却条件下, 永磁复合电动机的温升低, 为20 K, 保证了永磁复合电动机长寿命、稳定的运行。
3 试验效果
3.1 示功图分析
因为示功图是在水力模拟井上取得, 井下状态稳定, 所以示功图前后变化不大。
同一井况条件下, 永磁复合电动机直驱抽油机技术减少了悬点载荷的波动, 最大载荷由69.74 k N减小到65.07 k N。
3.2 能耗分析
从理论上计算, 抽油机直驱因为没有皮带与减速箱的损耗, 同时电动机的效率提高, 有功节电率应该在10%以上, 与测试结果相符。
为了提高测试的准确度, 对比试验选用中国石油天然气集团公司节能监测评价中心能效检测站内的标准井进行测试。因为此标准井在关键测点配置了高精度传感器, 可检测抽油机系统从高压侧到井口的各项参数, 所以保证了测试结果的精度要求。测试及计算方法按照SY/T 6422—2008《石油企业节能产品节能效果测定》和Q/SY 101—2007《抽油机及辅助配套设备节能检测和评价方法》的相关要求, 平均综合节电率为16.53%。
4 结论
1) 永磁复合电动机直驱抽油机已经在采油厂连续无故障运行2年以上, 说明此方案是可靠的。
2) 游梁式抽油机采用永磁复合电动机直驱是比较理想的节能方式, 节约了人力与材料成本, 为游梁式抽油机节能技术的发展提出了一种新思路。
摘要:游梁式抽油机是目前最主要的采油设备, 具有性能可靠、结构简单、操作维修方便等特点, 但在实际运行中因为需要更换调节皮带盘根、对轴承减速箱进行保养等, 工作量较大;另外, 电动机启动转矩大, 而运行时平均负荷率不到30%, 电动机长期低效运行。永磁复合电动机直驱游梁式抽油机技术减少了原动机、皮带、减速齿轮箱三个旋转驱动环节, 提高了传动效率, 降低了维护成本;同时, 永磁复合电动机具有在低负载条件下高效运行的特点, 可以有效解决游梁式抽油机的缺陷。经过标准井测试, 有功节电率在10%以上, 是普通游梁式抽油机节能改造的一个可选方案。
关键词:游梁式抽油机,永磁复合电动机,测试,分析
参考文献