直驅式螺桿泵用永磁伺服電機
大連電機集團有限公司
聯系人：劉 春 勇
電 話：15941108522
公 司 簡 介
大連電機集團有限公司的前身是大連電機廠,成立于1946年，是一家電機與拖動、控制與驅動產品的開發、設計、制造、銷售的技術型專業公司。是中國第一臺變頻電機的誕生地，是中國電機行業質量金獎的唯一獲得者。大連電機有限公司現有200名工程技術人員，是一支具有專業精深技術背景和長期實踐經驗的年輕的知識性團隊。我們始終堅持“發展為本、服務用戶、回報社”的經營理念，按照國家大力發展節約型經濟的產業政策要求，不斷開發“專用、高效、精密、節能、成套”新產品，滿足用戶需求，所有產品均通過ISO9001質量認證體系和CE認證。
大連電機集團有限公司所具有的自主創新能力,設計研發能力是公司的核心能力。自公司成立至今，在Y系列、Y2系列等電機的生產制造的基礎上，現已開發并推向市場新一代 MD系列、MDSP系列、 DSP系列、YSVP系列、YBP系列、YGP、YKK等各行業所需的電機。我公司的伺服控制類電機業有很好的成績以及發展：
1.開發出具有現在最新技術水準的 YSFZ/YSFJ系列交流伺服電機和DMS系列交流永磁伺服控制器并且已經廣泛用于各種數控機床的伺服主軸和進給系統;
2.在特殊伺服電機方面,我公司為機床行業開發了多種助理電機以及高速伺服電機和低頻低速大扭矩伺服電機等等（10HZ、15HZ、20HZ、25HZ）。
3.伺服控制類主軸伺服電機銷售量在國內市場占有率第一；
4.電站風冷島變頻調速電機市場占有率第一,達95%以上（全世界只有西門子,ABB和大連電機廠生產）；
5.數控車床用低頻大扭矩矢量控制型變頻調速電機占有率第一。
6.隔爆式直驅式螺桿泵用伺服電機
7.純電動汽車和混合動力汽車專用電機 (國家863項目)
8. 純電動車用液壓油泵專用電機
大連電機集團有限公司是中國電機行業最早的出口基地之一.我公司出口電機包括符合美洲市場標準的NEMA電機等在歐美等五十多個國家市場上有著很好的聲譽.近年來在出口產品方面我們有設計開發了符合國際電工 IEC72標準、 澳大利亞 AS-1359標準、英國 BS5000 及BS4999標準的MD1C鑄鐵殼電機和MS1A壓鑄鋁殼電機并大量出口到歐洲、大洋洲等國家。 未來，公司將通過創新、進步與合作,不斷為產業機器提供有價值的動力產品；通過客戶的互動，側重產品定位,進而設計并開發出更適合客戶需求的個性化產品，創造成功的解決方案，做客戶身邊的工程師。
交流主軸伺服系統部分用戶： 北京凱恩帝數控技術有限公司；北京超同步科技；大連大森數控技術有限公司；北京時光科技；齊齊哈爾第二機床集團；沈陽機床集團；濟南第一機床集團；三壘塑機（大連）有限公司；德州德隆集團；浙江平陽輕工機械總廠；哈爾濱貝特汽車電子器材廠；滕州鍛壓機床廠；華東數控有限公司；沈陽市西格馬數控機械有限責任公司武漢零點科技有限公司；大連易得數控有限公司、瓦房店重型機床廠；滕州萬戶數控有限公司；無錫市三超機械有限公司無錫天工冶金機械有限公司上海杰先自動化系統德國科比博世力士樂奧地利貝加萊
大連電機集團有限公司 劉春勇15941108522
一、 概述
螺桿泵地面驅動裝置是螺桿泵采油系統中的動力輸出設備。目前國內各油田所使用的螺桿泵系統多是定速驅動裝置,由單速或雙速電機經皮帶輪作減速傳動,經傘形齒輪驅動光桿帶動螺桿泵工作。此類裝置啟動轉速高、轉動沖擊慣性大、不適應螺桿泵啟動時的需要。因為螺桿泵主要用于開采重油,要求啟動負荷大，因此,需要一個低轉速、大扭矩的驅動裝置來驅動井下泵運轉。若按正常運轉時所需的轉矩選擇功率,就會出現因功率小啟動困難或無法啟動；若按啟動轉矩選擇裝置時,在長期生產運轉情況下,又會嚴重浪費能源,不能為螺桿泵提供一個合理的轉矩參數。而且同一口油井的負荷在生產過程中隨著地層壓力的改變又在不斷變化,固定的轉速不能調整參數來適應不同的油井、不同開采時期的實際生產需要，還容易使井下的泵受到損壞（如會出現泵內無液空轉,發生干磨而損壞螺桿泵定子等事故）。
研制和開發直驅式螺桿泵抽油機驅動系統的目的，就是為了克服現有裝置所存在這些弊端和缺點，研究如何提高驅動系統的可靠性及其如何滿足螺桿泵在不同工況下對驅動系統要求，并且實現油井的遠程監視。形成先進的無級變速驅動系統與螺桿泵的完美結合，把螺桿泵采油工藝技術提高到一個新的水平。
我們公司研制出的新型直驅式螺桿泵抽油機驅動系統是取代原機械式螺桿泵地面上的驅動部分，無需減速箱和皮帶傳動部分。該系統采用專用永磁同步電機取代，電機結構為空心軸，系統配有專用控制器，像變頻器一樣進行轉速控制。經查閱，應用在螺桿泵上如此大功率的控制系統還是首次。
二、 直驅式螺桿泵的優點及應用前景
螺桿泵采油機適用于含沙、含氣、油稠的場合，并具有節電、占地少等優點，對于下泵深度不超過1500米的油井幾乎都可以使用螺桿泵。傳統機械式螺桿泵的主要缺點在于：與游梁式采油機相比容易斷桿、機械傳動部分的維護量大、停機時螺桿泵彈性恢復產生的高速反轉容易脫扣等。針對上述缺點本公司開發出新型直驅式螺桿泵用永磁伺服電機及驅動系統。新型直驅式螺桿泵是在傳統的機械式螺桿泵基礎上，去掉了皮帶傳動的機械部分，采用立式空心軸電機直接驅動螺桿泵光桿。其中電機采用高效永磁力矩式電機，由專用無刷直流控制器進行控制，系統結構簡單、效率高，幾乎屬于免維護類產品；同時精確的力矩和速度控制，避免了斷桿、反轉脫扣等問題。新型直驅式螺桿泵除了具有傳統螺桿泵的優點之外，還克服了傳統螺桿泵維修量大、調參困難、易斷泵桿等缺點，并且節電率又有很大的提高。
直驅式螺桿泵驅動系統具有以下特點：
（1） 高效節能
與傳統機械式螺桿泵相比節電率25%以上；
（2） 有效防止泵桿斷裂等機械事故
傳統機械式螺桿泵驅動泵桿的力矩無法控制，所配電機為異步恒頻恒壓控制，再加上所配電機容量較大，當井下發生異常或地面出口管線阻塞等時，泵桿的速度總是保持不變，無法降速，這樣勢必造成扭斷泵桿、井下螺桿泵定子脫落、減速器內齒輪斷裂、燒壞電機等故障。
新型直驅式螺桿泵所采用的無刷直流控制器可以準確控制永磁電機的力矩，當泵桿力矩增大，超出設定力矩時，控制器能夠做到及時減速，確保泵桿和電機的安全運行。例如當地下發生短時沙堵，控制器能夠做到控制輸出超過額定轉矩1.5~2倍的轉矩（約為1~2分鐘），出現無油或泵輕載（定子脫落、斷桿）等情況，控制器均能識別。
（3） 免維護、增加采油工作時間
（4） 油井調參容易
（5） 噪音低，特別適合用于居民區內的油井。
（6） 可實現無級調速 人機界面調參方便u 過壓、過流保護，過流限速功能
（7） 電機直立式安裝，有效減少盤根滲漏油，而且占地面積比機械式小60%，非常適合海上平臺安裝
（8） 根據新型直驅式結構特點，我們采用專用機械密封，可以完全代替盤根式密封，機械密封，可以保證免維護。
三、 現有螺桿泵用直驅電機的優缺點
在現有的軸向大載荷電機中，普遍采用推力軸承來轉換軸向力、在電機運行
過程中，通過潤滑脂起到潤滑和散熱的作用，是推力軸承保持正常穩定的工作狀態。這種電機存在的缺點是：電機運行過程中，推力軸承由于承受較大的軸向力作用，推力軸承因摩擦產生大量的熱，而較小的軸承室結構和流動性較差的潤滑脂不能及時迅速地為推力軸承散熱，導致軸承過熱損壞，使電機無法長期工作。
四、 我公司產品的優點
螺桿泵用直驅伺服電機簡介（具有多項國家專利）
電機型號及編號規則
ZWB 250 -22 ZF 10 900 K 01
1 2 3 4 5 6 7 8
1、產品代號 2、機座號
3、電機功率 4、受力方向
5、軸承載荷 6、額定轉矩
7、安裝形式 8、派生代號
1、產品代號
隔爆型螺桿泵用直驅式無刷直流電動機的產品代號為：ZWB。
2、機座號
ZWB系列隔爆型螺桿泵用直驅式無刷直流電機采用標準的三相異步電動機用機座，機座號及相應的基座尺寸按GB/T 4772.1-1999規定。
3、電機功率
電機功率指該電機輸出的額定功率，按GB/T 4772.1-1999表7規定。
4、受力方向
按電機使用場合及設備的不同分為：軸向受力ZF、徑向受力JF兩種。
5、軸承載荷
軸承載荷指電機在1.3.4規定的受力方向下的軸承最大承重能力，單位為噸。
6、額定轉矩
額定轉矩單位為N.m。
7、安裝形式
電機根據使用設備條件不同分為：空心軸K、實心軸S。
8、派生代號
點擊派生代號用01~09表示。
本公司生產的直驅式螺桿泵電機與其他廠家的產品相比具有以下優點：
1. 電機機械結構為隔爆型，完全按照國家標準設計生產，為油田專用型電機；
2. 電機軸向承重力大，可承受10t的拉（壓）力；
3. 電機承重軸承采用特殊潤滑散熱結構，工作過程中軸承發熱量低（正常運行時承重軸承的的溫升為20K左右），可保證電機長期安全可靠運行；
4. 電機采用優化的電磁設計，電機本體發熱量低，正常工作狀態下的溫升僅為25K；
5. 電機采用與之相配套的控制器及控制算法，可根據井下狀況實施調節電機運行程序，提高系統效率，節能可靠；
6. 結合直驅式螺桿泵的制動特點，開發研制出安全可靠的電磁剎車裝置，可保證直驅式螺桿泵系統的剎車反轉轉速低于100r/min，并能根據井況及螺桿中存儲量的不同調節相應的剎車電阻值，是螺桿泵中存儲的能量的到完全釋放。
7. 電機整體防護等級IP65，耐環境性好；
8. 根據不同的螺桿泵尺寸可安裝38mm、28mm等直徑的螺桿；
9. 電機調速范圍寬，在30~230r/min的轉速范圍內均可平穩運行；
10. 電機運行噪音低（《50dB）；
11. 電機采用永磁結構，轉子表面粘接高性能稀土永磁材料，磁性能穩定（最高可承受攝氏400度高溫而不產生退磁現象）；
12. 系統適應性強，可承受80%~130%的電壓波動，系統運行和停（剎）車對電網無任何污染；
13. 系統操作簡單，調速方便，具有穩定可靠的報警保護裝置，可有效保證系統及人身安全；
14. 系統配以相應的電控柜（可選）可自動調節控制器的工作環境溫度，保證控制器在高、低溫環境下均能正常啟動、運行；
15. 電機采用特制的位置傳感器，抗沖擊、振動能力強。
五、產品的性能參數
|
型號 |
額定功率KW |
額定轉矩N.m |
額定轉速r/min |
最高轉速r/min |
額定電壓V |
額定電流A |
機座號 |
控制器容量KVA |
|
ZWB225-15ZF10710K01 |
15 |
710 |
200 |
230 |
380 |
|
225 |
15 |
|
ZWB250-18P5ZF10880K01 |
18.5 |
880 |
|
|
|
|
250 |
18.5 |
|
ZWB250-22ZF10900K01 |
22 |
900 |
|
|
|
34 |
250 |
22 |
|
ZWB280-30ZF101430K01 |
30 |
1430 |
|
|
|
|
280 |
30 |
|
ZWB280-37ZF101760K01 |
37 |
1760 |
|
|
|
|
280 |
37 |
六、 產品的外形及安裝尺寸
1. 電機外形及安裝尺寸（與同機座號的國標普通三相異步電動機尺寸相同）；
2. 控制器外形及安裝尺寸；
3. 控制柜（可選）外形及安裝尺寸。
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