[發明專利]一種抽油機的柔性拖動裝置

在審

• 申請號: 202110438679.2
• 申請日: 2021-04-23
• 公開（公告）號: CN113037144A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 江允良
• 申請（專利權）人: 大慶恒特電機有限公司
• 主分類號: H02P1/26
• 分類號: H02P1/26;H02P25/18;H02P23/26;H02K3/28
• 代理公司: 大慶市遠東專利商標事務所(普通合伙) 23202
• 代理人: 周英華

本發明的一種抽油機的柔性拖動裝置涉及油田采油設備，是由電器控制箱、交流電動機、傳動帶輪、飛輪和自冷風扇構成，在交流電動機的轉子軸上從前至后依次套裝有傳動帶輪、飛輪、前端蓋、殼體、后端蓋和自冷風扇；所述的轉子軸為空心轉子軸，殼體內的定子繞組是由兩個獨立星接線繞組構成。啟動抽油機時兩套獨立星接線繞組并聯接入電網，完成啟動后兩套獨立星接線繞組自動轉到串聯接入電網。星接線繞組并聯接入電網運行時，使游梁式抽油機在10?20秒鐘內快速完成啟動；抽油機完成啟動后，兩套相同的獨立星接線繞組自動串聯接入電網運行，使交流電動機平均輸出功率與抽油機運行平均消耗功率相匹配，實現抽油機運行時動態全平衡解決了嚴重浪費電能的倒拉發電問題。

技術領域

本發明涉及油田采油設備，特別涉及一種能高度自適應跟隨游梁式抽油機瞬間速度變化，用柔性轉矩拖動來消除游梁式抽油機負載轉矩的劇烈脈動、倒拉和“大馬拉小車”現象的抽油機的柔性拖動裝置。

背景技術

游梁式抽油機屬于重型機械采油設備，其各種傳動部件重以噸計，在傳動力矩過程中動態慣性力很大。抽油機拖動裝置在完成重載啟動后，又在一種負載轉矩峰值很高且頻繁的劇烈脈動條件下拖動游梁抽油機運行，為能啟動游梁抽油機和拖過轉矩高峰，被迫配用機座號為280甚至315的幾十千瓦大功率電動機才能完成游梁抽油機的啟動和拖過每一轉的轉矩高峰，可是游梁式抽油機在啟動后，運行的平均消耗功率只有幾千瓦，這便形成了嚴重的“大馬拉小車”和浪費電能的倒拉問題。“大馬拉小車”使電動機運行在超低負載或空載時，力能指標非常低下，效率特別低，平均功率因數只有0.3左右，消耗掉電網中大量的無功功率，使電網的供電能力大幅下降，供電成本倍增。倒拉電動機所發電能，由于“相位漂移”也都消耗在電網線損中，這又進一步造成供電能力下降。

1985 年國內的各大油田開始重視抽油機的節能工作。“八五”期間大慶石油管理局與大慶石油學院聯合承擔了國家級課題“提高抽油機井系統效率研究”以來，很多科研院所及大學都投入了人力、財力研發節能型抽油機和節能型拖動裝置，至今這三十多年的時間里有很多企業以及專門組織的近30個專題攻克抽油機節能的隊伍，經過幾十年的努力，先后研發成功并投入使用的新型抽油機及新型拖動裝置有幾十種，但是都沒有徹底解決問題。

發明內容

本發明為了于克服現有技術的不足，研發了一種抽油機的柔性拖動裝置；旨在提供一種小型化，輕量化、大啟動轉矩的抽油機柔性拖動裝置，使得拖動游梁抽油機運行時，其系統平均功率因數達到0.85以上，平均運行效率超過電磁調速電機系統和變頻調速系統的抽油機柔性拖動裝置，并隨著油井液面高度變化，能自動微調抽油機沖次，減少柱塞泵的半滿撈現象，提高產油量的抽油機柔性拖動裝置。

本發明的一種抽油機的柔性拖動裝置，是由電器控制箱、交流電動機、傳動帶輪、飛輪和自冷風扇構成，交流電動機包括殼體、軸子軸、前端蓋和后端蓋，在轉子軸上從前至后依次套裝有傳動帶輪、飛輪、前端蓋、殼體、后端蓋和自冷風扇；所述的轉子軸為空心轉子軸，殼體內的定子繞組是由兩個獨立星接線繞組構成，且交流電動機轉子有與空心轉子軸一體化的頻敏變阻結構及外通風道。

作為本發明的進一步改進，兩個獨立星接線繞組是在180°空間角度對稱分布，每個繞組是尾端接尾端的獨立星接線繞組。

作為本發明的進一步改進，兩個獨立星接線繞組是尾端接首端單極性獨立繞組。

作為本發明的進一步改進，交流電動機空心轉子軸是取代疊片部分軛部的空心轉子軸。