周鸿雁

(大庆师范学院 物理与电气信息工程学院，黑龙江 大庆 163712)

0 引言

油田注水的特点是高压力、小流量，所以目前主要采用容积式泵注水。其依靠泵体容积的变化，由往复运动或旋转运动的活塞或转子挤压液体，使液体能量增加，常用的有离心泵、柱塞泵等。驱动方面主要采用电动机通过皮带轮传动，控制方面采用具有随注水压力调节电机转速和输出电压的变频控制系统[1]。

近几年，油田注水系统广泛采用了柱塞泵加变频技术，取得了明显的节能效果[2]。由于注水系统的不稳定性，使得泵站压力经常发生变化，通过加装变频设备，通过管线压力或者流量信号接入变频器，从而控制电源输出，既实现了稳压注水，又达到了节能的目的。由于柱塞泵是恒转矩负载，功率变化与转速变化成正比，能够实现节能降耗。变频调速是应节能要求而在异步电动机直接驱动的基础上发展起来的，通过调节电动机转速以调节流量、压力来达到节能目的，所消耗的功率将降低很多。其工作原理是改变电动机定子电源的频率，从而改变其同步转速的调速方法。

2009年8月，通过在敖一联注水站进行伺服控制系统代替变频控制系统的试验，来验证伺服控制系统在油田注水系统中应用的优势。伺服控制系统本身是一个闭环控制系统，而变频器通常工作于开环控制模式，伺服电机可以实现位置控制和零速控制，这些变频器均无法实现[3]。伺服控制系统无论从速度控制还是精度控制上，均优于变频控制系统。……