抽油机平衡的研究与分析
2012-10-21王小丽张亚利
中国设备工程 2012年2期
张 波,王小丽,张亚利,冯 辉
(中国石油长庆采油一厂测试实验大队,陕西 延安 716000)
本文探讨一种抽油机功率曲线傅里叶分解方法,这种方法在对抽油机的电耗测试以后,只需知道平衡块数目、重量及目前的安装位置三个参数,就能计算出平衡块的最佳位置,并能对调整后的电能参数、扭矩曲线及节能情况进行预测。
一、曲柄扭矩分析
减速器的扭矩有正有负,仅用平均值Tp不能反映实际的载荷大小,所以一般用均方根扭矩Tf来反映减速器的载荷情况。均方根扭矩Tf与平均扭矩Tp之比称为周期载荷系数FCL,它反映了载荷扭矩的波动程度,此值越接近1说明载荷扭矩越平稳,越大说明载荷扭矩波动越大。均方根扭矩Tf、平均扭矩Tp及周期载荷系数FCL均按曲柄旋转一周(2π)计算,如公式1、2、3所示。

式中:Ti——瞬时扭矩,kN·m;
φ——曲柄转角,rad。
从节能的角度看,对于一台具体的抽油机而言,机械传动损耗与电机的固定损耗是相对不变的,只有电机的变动损耗与电流的平方成正比。要使抽油机最节能,就是要使电机的变动损耗最小,即均方根电流最小。电动机电流的大小只取决于负载扭矩,只有保证电机的负载扭矩的均方根值最小,才能保证电流的均方根值最小。而电机的负载扭矩T2i与曲柄轴扭矩Ti大体成比例关系,二者关系如公式4所示。

式中:n——从电机轴到曲柄输出轴的总减速比;
μc——从电机轴到曲柄轴的传动效率。
从上面的分析可以看出,只要保证曲柄扭矩的均方根值最小,就能保证电机负载扭矩均方根值及电机电流的均方根值最小。……
登录APP查看全文
