李 健， 王爱元， 顾春阳

(上海电机学院，上海 200240)

0 引 言

感应电机凭其自身的优点已经成为游梁式抽油机的主要驱动装置。游梁式抽油机在抽油机的各种类型中又占主要地位，用电量约占油田总用电量的35%。其运行在典型的周期性变工况条件下，一个工作周期中存在着重载、轻载、空载和发电工况，油田用45kW感应电机拖动的抽油机负载转矩曲线如图1所示。一个完整工作周期的输入功率和电磁转矩曲线如图2所示。实际采油现场常出现“大马拉小车”现象，造成电能浪费。因此，研究其节能机理和寻找有效的节能途径具有重要的意义。主要的节能途径有星角转换控制、断续供电控制和最优调压三种。

图1 负载转矩曲线

图2 一个完整工作周期的输入功率和电磁转矩曲线

星角转换[11]控制适用于平均负载率较低的工况条件下。如果星接时的最大电磁功率大于负载机械功率的最大值，可以控制绕组由角接转换为星型接法，将会有比较好的节能效果。

断续供电控制由于断电期间零损耗，其节能效果优于星角转换控制。但是，断电后重投入会带来冲击电流以及相应的损耗。基于电力电子开关的软投入技术给此问题带来了解决方案[1,3,10]。文献[1]提出了快速软投入技术，得出触发角的确定方法，在同步速恒定不变条件下通过仿真和试验验证了其无冲击的控制效果。文献[3]提出了一种基于空间矢量的感应电机两相不对称瞬态建模方法。

最优调压是通过调节铁耗和铜耗的平衡关系使电机的总损耗最小[9]。……