螺杆泵井节能电动机应用效果分析

张琦（大庆油田有限责任公司第八采油厂）

螺杆泵井节能电动机应用效果分析

张琦（大庆油田有限责任公司第八采油厂）

稀土永磁电动机是使用钕铁硼稀土永磁材料，采用异步起动、同步工作方式，由于转子转速与定子旋转磁场完全同步，无转差损耗，不仅能在额定负载时有较高的效率和功率因数，而且在轻载时也能有较高的效率和功率因数。文中对其工作原理，选井原则，应用效果分析等方面进行了论述。

螺杆泵井 永磁电动机 节能

TNMB稀土永磁三相同步电动机具有高效节能的优点，第八采油厂累计共应用螺杆泵永磁电动机25 口 井 ， 通 过 实 测 ， 单 井 有 功 功 率 下 降 1.22kW，无 功 功 率 下 降 9.0kW， 功 率 因 数 提 高 0.41， 日 节 电达 29.28kWh， 25 口井 可实 现年节电 26.35 × 104kWh，节约电费 15.66 万元，投资回收期 10.4个月 。

1 工作原理

稀土永磁同步电动机和普通电动机的基本结构相同，主要区别在于转子结构的不同，永磁电动机在转子导条内侧开二极镶嵌槽，镶嵌钕铁硼永磁材料磁刚作为磁极，由永磁体提供的磁通替代励磁绕组励磁，永磁电动机的定子绕组呈三相对称分布，当接通交流电时，流入的电流就将在电动机内产生一个同步旋转磁场。

对于异步电动机来说，旋转磁场的磁力线切割转子导体时，导体内就将产生感应电势。当转子回路闭合时，就会有电流流过转子导体。载流导体收到磁场电磁力的作用后，以n次的转速与旋转磁场同向旋转，其中 n＜no， 如果将转子与机械部件连接起来，则转子受到的电磁转矩的作用而产生机械做 功 ， 从 而 实 现 了 电 能 向 机 械 能 方 向 转 化[1]。

永磁电动机工作原理是：当同步电动机的定子绕组通入三相交流电后，装有鼠笼导条的转子开始启动，由于其转子为永磁体，旋转磁场就带动永磁转子，以n次的转速与旋转磁场同向旋转。

与异步感应电动机相比，永磁同步电动机可以显著地提高功率因数，降低了定子电流和定子电阻损耗，而且在稳定运转时没有转子电阻的损耗，大大 地提高 工作效 率。 在 额定 负载 25%～120%情 况下，永磁同步电动机可保持较高的工作效率和功率因 数 ， 轻 载 运 转 时 节 能 效 果 更 为 明 显[2]。

安装永磁电动机的选井原则是：

◇ 线路额定电压380V

◇ 额定频率50Hz

◇ 载荷≤120kN

2 应用效果分析

2.1节电效果明显

对 25口井安装永磁电动机后，单井有功功率下 降 1.22kW， 无 功 功 率 下 降 9.0kW， 功 率 因 数 提高 0.41， 日 节 电 达 29.28kWh， 系 统 效 率 上 升 了5.48%。 详 见 表1。

表1 25口井安装前后能耗测试数据对比表

产 出 ： 单 井 日 节 电 29.28kWh， 年 节 电 1.054× 104kWh， 节约电费 0.627 万元 。

通过现场数据分析和实际应用，具有节能效果明显等特点。

2.2体积小、重量轻

从热负荷角度分析来看，永磁电动机发热少，使电动机有效体积减少，重量减轻。通过现场实际应用表明：该电动机节省了大量的使用空间，大大地提高了安全性。

3 结论

1） 稀 土 永 磁电动 机 可 以 直接替 换 Y系 列异步电动机使用。

2）稀土永磁电动机节电效果明显。

3） 永 磁 电 动 机 投 资 回 收 期 较 短 ， 经 济 效 益显著。

[1]王群京,邓梯康,姚有光.稀土永磁钕铁硼高性能同步电动 机 的 研 制[J].合 肥 工 业 大 学 学 报,1996,（3）:12-13.

[2]陆克山.稀土永磁同步电动机在机械采油中的应用[J].能 源 研 究 与 利 用,2006,（5）:24-25.

10.3969/j.issn.2095-1493.2013.009.014

2013-06-18）

张琦，2006年毕业于哈尔滨理工大学，从事采油工程技术 管 理 工 作 ， E-mail： 519780906@qq.com， 地 址 ： 黑 龙 江 省 大 庆 油田有限责任公司第八采油厂第一油矿103队，163001。