稀土永磁電機具有高效率、高啟動轉矩倍數和高功率因數等顯著優點。據統計,國內約有220萬口油井,且有一半以上已經由三相異步電動機改裝了永磁電機作為抽油機動力源。但是,經實際測試和文獻檢索查證,由于負載率低、供電電壓波動、電機退磁等原因,導致半數以上的永磁電機運行功率因數在0.5以下,高效電機不能高效運行,且多年來一直缺乏有效的解決方案。
受油田抽油機目前自身的機械結構和負荷工況的限制,抽油機重載啟動、輕載運行,無法通過提高電機的負載率來提高功率因數。因此技術路線只能是測得永磁電機的空載反電勢,使供電電壓與其持續相匹配,來維持永磁電機的高效運行。
經過不懈努力,我們團隊設計開發了一種新型永磁電機三相多抽頭定子繞組,成功實現了抽油機永磁電機空載反電勢的在線、便利、精準測量,測量空載反電勢精度達到國標0.2級,誤差<0.5V,攻克了稀土永磁電機有載無涌流檔位切換等關鍵技術,研制了DYP電壓自適應超高效永磁電機用于油田新建油井設備配套和抽油機原異步電動機節能改造;PMDC永磁電機自適應控制柜用于油田在用永磁電機運行功率因數低下的抽油機永磁電機技改;E0A油田稀土永磁電機空載反電勢測試儀便捷、即時、高效的評判抽油機永磁電機,為其高效運行提供優化控制依據;HDB抽油機機泵智能診斷儀實時、在線、遠程評判抽油機永磁電機性能、運行狀況,為油田正在推廣的八檔九位調壓變壓器提供優化高效節能控制基準。上述技術還可以延展應用到其他結構、品牌的油田永磁電機上。
上述產品集電機和控制與一體,且自動智能控制,是解決了油田抽油機永磁電機“運行功率因數低、性能差”這些普遍存在的問題最經濟可靠,最精準智能的理想升級產品。經在油田生產一線跟蹤測試,上述產品能夠確保在電壓偏差下(±10%Ue)、電機退磁以及氣候惡劣的地區的極端溫差下都能維持其高效運行,節電率保持在20%以上、運行功率因數達到0.95以上。