抽油机的原理

石油专业知识

目前，游梁式抽油机是应用最普遍的石油开采机械装置之一，也是油田耗电大户，其用电量约占油田总用电量的40％，总体效率很低。由于起动时，要重新挂吊绳，电机需通过连竿将配重支起，故初始状态要求拖动电机的起动转矩是抽油机运行时负载的3～4倍，甚至更大，起动转矩是游梁式抽油机选配电机的第一要素。起动转矩适用，则负载功率必然匹配不佳，即产生所谓“大马拉小车”现象。在轻载工况下，电机效率和功率因数都很低，造成原油开采的电费成本居高不下，能源浪费十分严重[1]。

针对抽油机“大马拉小车”的能源浪费问题，人们从起动转矩和高效率方面研制了各种特种电机。如：双定子电动机、水磁同步电动机、超高转差率电动机等，但普遍存在工艺复杂、制造成本高、效率较低等缺陷[2]，游梁式抽油机能源浪费问题并未根本解决。由于盘式电动机具有功率密度大，铁心利用率高，定、转子平行放置，易实现高起动转矩等特点，

因此较适合作为游梁式抽油机的配套电机。目前盘式异步电动机的应用还停留在小功率范围。

1盘式电动机设计

1．1盘式电动机的结构

盘式电动机气隙磁通为轴向，载流导体沿径向放置。定、转子铁心呈圆盘状，由铁心冲卷机冲制，卷绕而成[3]。两者在空间上呈平面相对放置，有利机于散热，因而可选较高的线负荷，从而获得高功率度；盘式电机的铁心由自动冲卷机卷制，铁心利用率高，可达95％以上，而传统电机的硅钢片由于要冲掉四角余料，利用率只能达到70％～75％”[4]。而且，盘式电机转子不受定子的束缚，转子容易实现深税槽，提高起动转矩。

基于以上特点，盘式电动机十分适合设计成高起动转矩游梁式抽油机专用电动机，解决游梁式抽油机配套电机“大马拉小车”的能源浪费问题。