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金 鹰等：智能抽油机节能器的设计 智能抽油机节能器的设计 金 鹰，赵建洋 (淮阴工学院 江苏 淮安 223001) 摘 要：油井抽油机运行的负载率低，电机的功率因素低，采用动态补偿的方法可以有效地提高功率因素，从而起到节 能降耗的作用。建立和分析无功补偿的模型，得到补偿电容的定量关系，该关系不仅与基波有关，还与谐波有关。设计以 PIC16C74为核心的节能器装置，该装置实现三相电压电流的同步采集和数据处理，并就地补偿控制，定时进行远程无线数 据通信。通过实测数据说明功率因素提高显著，节能效果明显。 关键词：节能器；无功补偿；无线通信；油井抽油机 中图分类号：TP368．1 文献标识码：B 文章编号：1004—373X(2008)12—036—02 Design of Intelligent Energy Saving Unit in Oil——pumping Machine JIN Ying，ZHA0 Jianyang (Huaiyin Institute of Technology，Huaian，223001，China) Abstract．-Oil—pumping machines run in low load chronically．Their motors have low power factor．We can improve their power factor via dynamic var compensation．In this paper we build and analyze the model of var compensation，and get the rela— tion of capacitor and the parameters．We design an intelligent energy saving unit．This unit can collect the electricity data and cope it，and control the compensation．It can improve power factor and save energy evidently in an applied example． Keywordstenergy saving unit；var compensation；wireless communication；oil—pumping machine 在我国油井抽油机的使用面广、数量大，但抽油机的 (2)异步电机是处于发电动机状态，则由于发出电压 平均负荷率低，抽油机长期运行于低功率因数的情况下， 的相位不能保证与电网电压相位一致，因此电机的电流会 其无功损耗很大，因此必须采取补偿措施提高功率因素和 产生畸变，又由于线路电阻的存在，加在电机上的电压也 降耗节能。通过测试，抽油机存在以下的工作状态：首先 表现出非正弦性。 抽油机在一个行程其负荷是大幅度地变化的，而且这种变 化是相当频繁的，同时又没有规律；其次，抽油机电机不仅 工作于电动状态，还会工作于发电状态，出现功率倒送的 问题；另外，一台变压器可能带有多口抽油机，这样抽油机 就可能远离变压器，这时就出现了较大的线路损耗。针对 (a)电机等效电路 上述问题，如果用通常的方法进行功率因数的校正，无法 图1 电机等效模型 实现这种瞬时变化功率因数的校正，必须采取一定的算 以上2种情况均可以等效为 1个电感和1个电阻的 法，实现实时动态的无功补偿。 串联，图1(a)中X 和r 分别为感抗和电阻，只是X 和r 1 瞬时