Geleneksel askılı kirişli pompalama ünitesi, enerji tüketimi ve maliyet açısından önemli dezavantajlara sahip bir frenleme ünitesi veya enerji geri besleme şeması eklenerek sabit hızda çalışmayı benimser. Bu makale, Dongli Kechuang CT100 serisi frekans dönüştürücünün petrol sahası pompalama ünitelerinde çekirdek olarak kullanıldığı elektronik kontrol sisteminin uygulamasını tanıtmakta ve daha verimli ve uygun maliyetli yeni bir enerji ve güç çift kapalı devre kontrol şeması önermektedir.
Askılı kiriş pompalama ünitesinde Dongli Kechuang CT100 frekans dönüştürücüsünün uygulanması
Geleneksel askılı kirişli pompalama ünitesi, enerji tüketimi ve maliyet açısından önemli dezavantajlara sahip bir frenleme ünitesi veya enerji geri besleme şeması eklenerek sabit hızda çalışmayı benimser. Bu makale, Dongli Kechuang CT100 serisi frekans dönüştürücünün petrol sahası pompalama ünitelerinde çekirdek olarak kullanıldığı elektronik kontrol sisteminin uygulamasını tanıtmakta ve daha verimli ve uygun maliyetli yeni bir enerji ve güç çift kapalı devre kontrol şeması önermektedir.
giriiş
Ülkemizdeki petrol sahalarının büyük çoğunluğu, güçlü kendi kendine enjeksiyon kabiliyetine sahip yabancı petrol sahalarının aksine, düşük enerjili ve düşük verimli petrol sahalarıdır. Petrolün büyük bir kısmının kuyuya su enjeksiyonu ile enjekte edilmesi ve formasyondan pompa makineleri (vurmalı makineler) ile çıkarılması gerekmektedir. Çin'de, petrolün yerine su ve petrolün yerine elektrik kullanılması şu anda petrol sahalarının gerçeğidir ve elektrik tüketimi, ülkemizdeki petrol çıkarma maliyetinin önemli bir kısmını oluşturmaktadır. Bu nedenle, petrol endüstrisi elektrik tasarrufuna büyük önem vermektedir ve elektrik tüketiminden tasarruf etmek, doğrudan petrol çıkarma maliyetini düşürmek anlamına gelir.
Pompa ünitesi için enerji tasarrufu çözümü, motor tahrik sistemini değiştirmek için bir frekans konvertörü kullanmaktır. Pompa ünitesi için bir frekans konvertörüne geçişin birkaç avantajı vardır:
(1) Güç faktörünün iyileştirilmesi: Giriş tarafı güç faktörü, orijinal 0,25-0,5'ten 0,9'un üzerine çıkarılabilir, bu da güç kaynağı akımını büyük ölçüde azaltır, böylece güç şebekesi ve transformatörler üzerindeki yük azaltılır, hat kayıpları azaltılır ve çok sayıda "kapasite genişletme" masrafından tasarruf edilir.
(2) İşletme verimliliğinin artırılması: Çıkarma hızı, petrol kuyusunun gerçek sıvı tedarik kapasitesine göre dinamik olarak ayarlanabilir; bu, yalnızca enerji tasarrufu hedeflerine ulaşmakla kalmaz, aynı zamanda ham petrol üretimini de artırarak sistem verimliliğini büyük ölçüde artırır.
(3) Gerçek 'yumuşak başlatma' sağlandı: Elektrik motoru, dişli kutusu ve pompa ünitesi üzerindeki aşırı mekanik etki önlendi, ekipmanın hizmet ömrü büyük ölçüde uzatıldı, duruş süresi azaltıldı ve üretim verimliliği artırıldı.
Ancak bir pompa ünitesinin motorunda frekans konvertörü kullanıldığında ele alınması gereken birkaç sorun daha vardır; bunların başlıcaları, aşağıda ayrı ayrı incelenecek olan dalgalanma akımı sorunu ve rejeneratif enerjinin kullanımıdır.
Askılı kiriş pompalama ünitelerinin mevcut durumuna giriş
Askılı Kiriş Pompalama Ünitesinin Mekanik Mekanizmasına Giriş
Kiriş pompalama ünitesi temel olarak dört bölümden oluşmaktadır:
(1) Kiriş kesiti: eşek başı, kiriş, çapraz kiriş, kuyruk kirişi, bağlantı çubuğu, denge bloğu (kompozit denge pompalama ünitesi)
(2) Braket bölümü: çapraz kiriş yatak yuvası, çalışma merdiveni, koruyucu halka, çalışma platformu, braket.
(3) Redüktör parçası: taban, redüktör silindir yuvası, redüktör, krank mili, karşı ağırlık, fren ve diğer bileşenler.
(4) Güç dağıtım bölümü: motor tabanı, motor, dağıtım kutusu, vb.
Shenzhen Dongli Bilim Teknoloji İnovasyon Teknolojisi A.Ş.
1. Taban; 2-Braket; 3-Askı halatı tertibatı; 4-Eşek başı; 5-Kiriş; 6-Kiriş yatak yuvası; 7-Çapraz kiriş; 8-Biyel kolu; 9-Krank pimi tertibatı; 10-Krank tertibatı; 11-Redüktör; 12. Fren emniyet tertibatı; 13-Fren tertibatı; 14-Elektrik motoru; 15-Dağıtım kutusu.
Şekilde görüldüğü gibi kiriş pompalama ünitesi deforme olmuş dört çubuklu bir bağlantı mekanizması olup, genel yapısal özellikleri bir denge gibidir. Bir ucu pompalama yükü, diğer ucu ise dengeli ağır yüktür. Braket için, pompalama yükü ile denge yükü tarafından oluşturulan tork eşitse veya sürekli değişiyorsa, pompalama ünitesi çok az güçle sürekli ve kesintisiz çalışabilir. Yani pompalama ünitesinin enerji tasarrufu teknolojisi dengeye bağlıdır. Denge oranı ne kadar düşükse, elektrik motorundan gereken güç o kadar büyük olur. Pompalama yükü sürekli değiştiği ve denge ağırlığı pompalama yüküyle tamamen tutarlı olamayacağı için kiriş pompalama ünitelerinin enerji tasarrufu teknolojisi oldukça karmaşıktır. Bu nedenle kiriş pompalama ünitesinin enerji tasarrufu teknolojisinin dengeleme teknolojisi olduğu söylenebilir.
Askılı Kiriş Değişken Frekans Dönüşümünün Mevcut Durumuna Giriş
Frekans dönüşümünün gerçek durumuna bakıldığında, pompa ünitelerinin karşı ağırlıklarının çoğu ciddi şekilde dengesizdir ve bu da aşırı dalgalanma akımına neden olur. Bu durum, yalnızca gereksiz yere çok fazla elektrik enerjisi israfına yol açmakla kalmaz, aynı zamanda ekipmanın güvenliğini de ciddi şekilde tehdit eder. Aynı zamanda, frekans dönüştürücü hız kontrolünün kullanımında da büyük zorluklar yaratır: frekans dönüştürücünün kapasitesi genellikle motorun nominal gücüne göre seçilir ve aşırı dalgalanma akımı, frekans dönüştürücünün aşırı yük korumasına neden olarak normal çalışmasını engelleyebilir.
Ayrıca, petrol kuyusu işletmesinin erken aşamalarında büyük miktarda petrol depolama alanı ve yeterli sıvı temini mevcuttur. Verimliliği artırmak için, yüksek petrol üretimi sağlamak amacıyla güç frekansı işletimi kullanılabilir. Ancak, orta ve sonraki aşamalarda, petrol depolama kapasitesindeki düşüş nedeniyle yetersiz sıvı temini kolayca meydana gelebilir. Motor hala güç frekansı durumunda çalışıyorsa, kaçınılmaz olarak elektrik enerjisi israfına ve gereksiz kayıplara neden olacaktır. Bu aşamada, gerçek çalışma durumunu göz önünde bulundurmak ve dolum oranını etkili bir şekilde iyileştirmek için motor hızını ve strokunu uygun şekilde azaltmak gerekir.
Geleneksel Frekans Dönüşüm Çözümlerine Giriş
Frekans dönüşüm teknolojisinin kiriş pompalama ünitelerinin kontrolünde kullanılması trend haline gelmiştir. Değişken frekanslı hız regülasyonu, motorun çalışma frekansını çalışma akımının büyüklüğüne göre belirleyen kademesiz hız regülasyonu yöntemine aittir. Bu, kuyu koşullarındaki değişikliklere göre pompa ünitesinin strokunun kolayca ayarlanmasını, enerji tasarrufu sağlanmasını ve elektrik şebekesinin güç faktörünün iyileştirilmesini sağlar. Vektör frekans dönüşüm kontrol teknolojisinin uygulanması, düşük hız ve yüksek tork çıkışı sağlayabilir ve hız sorunsuz ve geniş bir şekilde ayarlanabilir. Aynı zamanda, frekans konvertörü, kısa devre, aşırı yük, aşırı gerilim, düşük gerilim ve durma gibi eksiksiz motor koruma fonksiyonlarına sahiptir. Bu sayede motor ve mekanik ekipman etkili bir şekilde korunabilir, ekipmanın güvenli bir voltajda çalışması sağlanır ve sorunsuz ve güvenilir çalışma, iyileştirilmiş güç faktörü vb. gibi birçok avantaj sağlanır. Petrol üretim ekipmanlarının dönüşümü için ideal bir çözümdür. Mevcut ana akım çözümler şunlardır:
Enerji tüketim frenleme ünitesine sahip invertör
Bu yöntem nispeten basittir, ancak çalışma verimliliği düşüktür. Bunun temel nedeni, sabit hızlı çalışma sırasında motorun aşağı strok durumunda ürettiği enerjinin geri beslemesidir. Geleneksel bir frekans dönüştürücü kullanıldığında, giriş diyot doğrultuculudur ve enerji ters yönde akamaz. Elektrik enerjisinin yukarıdaki kısmının şebekeye geri akacak bir yolu yoktur ve dirençler kullanılarak yerel olarak tüketilmesi gerekir. Bu nedenle, enerji tüketen fren üniteleri kullanılmalıdır ve bu da doğrudan yüksek enerji tüketimine ve düşük genel verimliliğe yol açar.
Dezavantajları: Enerji verimliliğinin düşük olması ve frenleme ünitesi ve frenleme dirençleri takılması gerekliliği.
Geri beslemeli invertör ünitesi kontrolü
Yenilenen enerjiyi geri beslemek ve verimliliği artırmak için, yenilenen enerjiyi elektrik şebekesine geri beslemek üzere bir enerji geri besleme cihazı kullanılabilir. Bu şekilde sistem daha karmaşık hale gelir ve yatırım maliyeti artar. Enerji geri besleme cihazı olarak adlandırılan cihaz aslında aktif bir invertördür. Enerji geri besleme üniteli bir frekans konvertörü takarak kullanıcılar, petrol kuyusunun sıvı seviyesi ve basıncına bağlı olarak pompa ünitesinin yıkama, hız ve sıvı üretimini belirleyebilir, enerji tüketimini azaltabilir ve pompa verimliliğini artırabilir; ekipman aşınmasını ve yıpranmasını azaltabilir, hizmet ömrünü uzatabilir, yüksek verimlilik, enerji tasarrufu ve düşük maliyet elde edebilir ve maksimum enerji tasarrufu koşulları altında otomatik çalışma gerçekleştirebilir. Ancak, frekans konvertörü ve geri besleme cihazının çalışma modu nedeniyle, enerji geri besleme şemasının kullanımı güç kaynağı ucunda önemli bir harmonik kirliliğe neden olur ve bu da elektrik şebekesinin kalitesinde önemli bir düşüşe yol açar.
Dezavantajları: Geri besleme cihazlarının kurulumunu gerektirir, bu da maliyetlidir ve elektrik şebekesinde önemli kirliliğe neden olur.
Dongli Sci Tech CT100 Serisi Frekans Dönüştürme Çözümüne Giriş
Geleneksel frekans dönüşüm şemalarının çeşitli dezavantajları göz önünde bulundurularak, Shenzhen Dongli Sci Tech Innovation Technology Co., Ltd., askılı kiriş pompalama ünitesi süreci üzerinde derinlemesine bir araştırma yürütmüş, askılı kiriş pompalama ünitesi kontrol sürecine dayalı özel bir yazılım mantığı benimsemiş ve çıkış frekansının sürekli ve sorunsuz bir şekilde ayarlanmasını sağlamak, negatif tork kontrolünü ortadan kaldırmak ve motor kinetik enerjisi ve yüksek bara voltajının geri beslemesini önlemek için çift kapalı devre enerji ve güç kontrolü benimsemiştir. Ayrıca, frenleme ünitesi ve enerji geri besleme cihazının ortadan kaldırılması hedefine ulaşılmış ve geleneksel frekans dönüşüm şemalarının çeşitli dezavantajları ortadan kaldırılmıştır.
Bu şemanın temel kontrol konsepti sabit çıkış kontrolüdür. Frekans dönüştürücü, sabit çıkış döngüsüne sahip bir PID kontrol moduna dayanmaktadır. Çıkış frekansı ayarlanarak, ortalama çıkış gücünü etkili bir şekilde azaltabilen, etkili enerji tasarrufu sağlayabilen ve darbe gereksinimlerini karşılarken pompa ünitesi mekanizmasını koruyabilen sabit çıkış kontrolü elde edilebilir. Yani, frekans dönüştürücünün belirli bir çalışma frekansı ayarlaması gerekmez ve gerçek çıkış frekansı PID kapalı çevrimi aracılığıyla otomatik olarak ayarlanır. Aşağı strok sırasında, yükün büyük ataleti nedeniyle, senkron hız motor hızından düşük olduğunda, motor elektrik üretir ve frekans dönüştürücünün çıkış torku negatiftir. Bu sırada, frekans dönüştürücü negatif torku ortadan kaldırmak ve motorun jeneratör durumunda olmasını önlemek için çıkış frekansını otomatik olarak artırır. Yukarı strok sırasında, potansiyel enerji tamamen kinetik enerjiye dönüşür. Bu sırada, maksimum hız ve atalet oluşur ve motor yukarı strok eylemini gerçekleştirmek için yavaşlar. Hız düşükken, frekans dönüştürücü sabit çıkışlı PID regülasyon modunda çalışır ve yukarı strok hızını otomatik olarak artırarak yukarı strok eylemini tamamlar. Tüm kontrol süreci boyunca motorun jeneratör modunda olmadığı bilindiğinden, bir fren ünitesi ve RBU geri besleme cihazı takmaya gerek yoktur. Bu arada, tüm strok süreci boyunca aşağı strok yavaştır ve daha fazla yağ daldırılabilir; hızlı yukarı strok, yağ sızıntısını azaltır: yağ üretimini büyük ölçüde artırır.
Avantajları: Enerji tüketim veya geri bildirim cihazlarının kurulumuna gerek yoktur ve optimize edilmiş yağ çıkarma işlemi, genel verimliliği büyük ölçüde artırır.
Dongli Sci Tech CT100 Serisi Frekans Dönüştürme Girişi
Shenzhen Dongli Kechuang Technology Co., Ltd.'nin CT100 frekans konvertörü, DSP kontrol sistemine dayanmaktadır ve asenkron motorlara uygulanabilen ve mükemmel sürüş performansı sağlayan çoklu koruma yöntemleriyle birleştirilmiş, yurt içinde lider PG serbest vektör kontrol teknolojisini benimsemiştir. Ürün, hava kanalı tasarımı, donanım yapılandırması ve yazılım işlevselliği açısından müşteri kullanılabilirliğini ve çevresel uyumluluğunu büyük ölçüde artırmıştır.
Teknik Özellikler
Sektöre özel: Kiriş pompalama ünitesi kontrol sürecinin yazılım mantığına dayalı olarak, gerçek anlamda sektöre özel ve lider çözümler elde edilir.
Yüksek güvenilirlik seçimi: Ana bileşenlerin tamamı tanınmış yerli ve yabancı markalardan olup, bileşenlerin güvenilir ve sağlam bir şekilde istikrarını sağlar.
◆ Büyük yedeklilik tasarımı: Titiz hesaplamalar ve deneysel doğrulamalar yoluyla, tüm makinenin petrol sahalarındaki bütünlüğünü sağlamak için temel bileşenler büyük marjlarla tasarlanmıştır
Olumsuz ortamlarda uzun vadeli stabilite.
Optimize edilmiş vektör kontrolü: Yüksek düşük frekanslı tork ve hızlı tork tepkisi ile yurtiçinde lider hız geri beslemesiz vektör kontrolü.
◆ Yazılım akım ve voltaj sınırlama fonksiyonu: İyi voltaj ve akım sınırlaması, invertör arızası riskini azaltmak için önemli kontrol parametrelerini etkili bir şekilde sınırlar.
Güçlü çevresel uyumluluk: Yüksek genel aşırı ısınma noktası, bağımsız hava kanalı tasarımı ve kalınlaştırılmış üç geçirmez boya işlemi ile açık hava petrol sahalarında uzun vadeli çalışmaya daha uygundur.
◆ Hız izleme yeniden başlatma işlevi: Darbe olmadan dönen motorların düzgün bir şekilde başlatılmasını sağlar
◆ Otomatik voltaj ayarlama fonksiyonu: Şebeke voltajı değiştiğinde, otomatik olarak sabit bir çıkış voltajı sağlayabilir
Kapsamlı arıza koruması: aşırı akım, aşırı gerilim, düşük gerilim, aşırı sıcaklık, faz kaybı, aşırı yük ve diğer koruma fonksiyonları
Çözüm
Kiriş pompalama ünitesinin geleneksel frekans dönüşüm uygulama modunun çeşitli dezavantajları nedeniyle, frekans dönüşüm dönüşüm kontrol şemasının sürekli iyileştirilmesi kaçınılmazdır. Shenzhen Dongli Sci Tech Innovation Technology Co., Ltd., yenilikçi kontrol çözümleriyle sektörün dönüşümüne öncülük edecektir. Aynı zamanda, CT100 serisi frekans dönüştürücünün güvenilir yazılım ve donanım kararlılığı, müşterilere son derece uygun maliyetli bir kullanıcı deneyimi sunmasını da garanti eder.