螺桿泵井節能電動機應用效果分析

張琦（大慶油田有限責任公司第八采油廠）

螺桿泵井節能電動機應用效果分析

張琦（大慶油田有限責任公司第八采油廠）

稀土永磁電動機是使用釹鐵硼稀土永磁材料，采用異步起動、同步工作方式，由于轉子轉速與定子旋轉磁場完全同步，無轉差損耗，不僅能在額定負載時有較高的效率和功率因數，而且在輕載時也能有較高的效率和功率因數。文中對其工作原理，選井原則，應用效果分析等方面進行了論述。

螺桿泵井 永磁電動機 節能

TNMB稀土永磁三相同步電動機具有高效節能的優點，第八采油廠累計共應用螺桿泵永磁電動機25 口 井 ， 通 過 實 測 ， 單 井 有 功 功 率 下 降 1.22kW，無 功 功 率 下 降 9.0kW， 功 率 因 數 提 高 0.41， 日 節 電達 29.28kWh， 25 口井 可實 現年節電 26.35 × 104kWh，節約電費 15.66 萬元，投資回收期 10.4個月 。

1 工作原理

稀土永磁同步電動機和普通電動機的基本結構相同，主要區別在于轉子結構的不同，永磁電動機在轉子導條內側開二極鑲嵌槽，鑲嵌釹鐵硼永磁材料磁剛作為磁極，由永磁體提供的磁通替代勵磁繞組勵磁，永磁電動機的定子繞組呈三相對稱分布，當接通交流電時，流入的電流就將在電動機內產生一個同步旋轉磁場。

對于異步電動機來說，旋轉磁場的磁力線切割轉子導體時，導體內就將產生感應電勢。當轉子回路閉合時，就會有電流流過轉子導體。載流導體收到磁場電磁力的作用后，以n次的轉速與旋轉磁場同向旋轉，其中 n＜no， 如果將轉子與機械部件連接起來，則轉子受到的電磁轉矩的作用而產生機械做 功 ， 從 而 實 現 了 電 能 向 機 械 能 方 向 轉 化[1]。

永磁電動機工作原理是：當同步電動機的定子繞組通入三相交流電后，裝有鼠籠導條的轉子開始啟動，由于其轉子為永磁體，旋轉磁場就帶動永磁轉子，以n次的轉速與旋轉磁場同向旋轉。

與異步感應電動機相比，永磁同步電動機可以顯著地提高功率因數，降低了定子電流和定子電阻損耗，而且在穩定運轉時沒有轉子電阻的損耗，大大 地提高 工作效 率。 在 額定 負載 25%～120%情 況下，永磁同步電動機可保持較高的工作效率和功率因 數 ， 輕 載 運 轉 時 節 能 效 果 更 為 明 顯[2]。

安裝永磁電動機的選井原則是：

◇ 線路額定電壓380V

◇ 額定頻率50Hz

◇ 載荷≤120kN

2 應用效果分析

2.1節電效果明顯

對 25口井安裝永磁電動機后，單井有功功率下 降 1.22kW， 無 功 功 率 下 降 9.0kW， 功 率 因 數 提高 0.41， 日 節 電 達 29.28kWh， 系 統 效 率 上 升 了5.48%。 詳 見 表1。

表1 25口井安裝前后能耗測試數據對比表

產 出 ： 單 井 日 節 電 29.28kWh， 年 節 電 1.054× 104kWh， 節約電費 0.627 萬元 。

通過現場數據分析和實際應用，具有節能效果明顯等特點。

2.2體積小、重量輕

從熱負荷角度分析來看，永磁電動機發熱少，使電動機有效體積減少，重量減輕。通過現場實際應用表明：該電動機節省了大量的使用空間，大大地提高了安全性。

3 結論

1） 稀 土 永 磁電動 機 可 以 直接替 換 Y系 列異步電動機使用。

2）稀土永磁電動機節電效果明顯。

3） 永 磁 電 動 機 投 資 回 收 期 較 短 ， 經 濟 效 益顯著。

[1]王群京,鄧梯康,姚有光.稀土永磁釹鐵硼高性能同步電動 機 的 研 制[J].合 肥 工 業 大 學 學 報,1996,（3）:12-13.

[2]陸克山.稀土永磁同步電動機在機械采油中的應用[J].能 源 研 究 與 利 用,2006,（5）:24-25.

10.3969/j.issn.2095-1493.2013.009.014

2013-06-18）

張琦，2006年畢業于哈爾濱理工大學，從事采油工程技術 管 理 工 作 ， E-mail： 519780906@qq.com， 地 址 ： 黑 龍 江 省 大 慶 油田有限責任公司第八采油廠第一油礦103隊，163001。