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碩士學(xué)位論文 直線電機(jī)抽油機(jī)系統(tǒng)優(yōu)化研究,說明書共65頁。
【摘要】 目前各油田的抽油設(shè)備為常規(guī)游梁式抽油機(jī),其存在的主要問題是能耗大、效率低。游梁式抽油機(jī)附件多,依靠改進(jìn)結(jié)構(gòu),不能使其系統(tǒng)效率有質(zhì)的提高,因?yàn)槊吭黾右粋€(gè)環(huán)節(jié)就必然會(huì)增加一份附加損耗。而直線電機(jī)抽油機(jī)采用直線電機(jī)驅(qū)動(dòng),舍棄了大部分變速傳動(dòng)環(huán)節(jié),將傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)變?yōu)橹本€往復(fù)驅(qū)動(dòng),使直線電機(jī)抽油機(jī)具有更加完善的運(yùn)動(dòng)性能、動(dòng)力性能和平衡性能。直線電機(jī)抽油機(jī)在我國(guó)乃至世界都屬于新興技術(shù),研究設(shè)計(jì)這種抽油機(jī)有著特殊的意義。通過優(yōu)化直線電機(jī)抽油機(jī)基本運(yùn)行參數(shù),可以降低懸點(diǎn)最大載荷及最大載荷與最小載荷差值,使直線電機(jī)運(yùn)行更加平穩(wěn)。通過提高直線電機(jī)抽油機(jī)的工作效率,減少電機(jī)內(nèi)部的各種損耗,達(dá)到節(jié)能的目的。本文提出了直線電機(jī)抽油機(jī)的幾種設(shè)計(jì)方案,根據(jù)運(yùn)動(dòng)副的多少和修井作業(yè)的方便,確定了其中最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。介紹了直線電機(jī)抽油機(jī)的工作原理及結(jié)構(gòu)和特點(diǎn),建立了直線電機(jī)抽油機(jī)懸點(diǎn)動(dòng)力分析數(shù)學(xué)模型,提出了直線電機(jī)抽油機(jī)的懸點(diǎn)載荷大小和平衡重的計(jì)算方法。本文提出了用于直線電機(jī)抽油機(jī)系統(tǒng)優(yōu)化的方法,建立了直線電機(jī)抽油機(jī)的運(yùn)行參數(shù)數(shù)學(xué)模型,通過對(duì)直線電機(jī)抽油機(jī)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法探討,確定了用混合函數(shù)懲罰法進(jìn)行直線電機(jī)抽油機(jī)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì),并且用VB編寫優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件,根據(jù)具體工況優(yōu)化出該工況下的運(yùn)行參數(shù)。通過對(duì)直線電機(jī)抽油機(jī)基本運(yùn)行參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì),得到該抽油機(jī)理論懸點(diǎn)動(dòng)力示功圖與靜力示功圖非常接近,有著很好的節(jié)能效果。本文通過研究直線電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理,根據(jù)永磁直線同步電動(dòng)機(jī)等效電路,給出了用于抽油機(jī)的直線電機(jī)的主要參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算方法。同時(shí)根據(jù)直線電機(jī)抽油機(jī)運(yùn)行參數(shù)優(yōu)化結(jié)果,給出了直線電機(jī)供電頻率及功率的計(jì)算方法。通過游梁式抽油機(jī)與直線電機(jī)抽油機(jī)系統(tǒng)效率分析和裝機(jī)功率對(duì)比分析,得出了直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的抽油機(jī)更有利于提高系統(tǒng)效率,和具有良好的節(jié)能效果。
【關(guān)鍵詞】 直線電機(jī)抽油機(jī); 優(yōu)化; 懸點(diǎn)運(yùn)動(dòng); 懸點(diǎn)載荷; 系統(tǒng)效率; 功率;
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