1. 引言

抽油机是目前采油生产中的主要设备，其数量达10万台以上。电动机装机总容量在3500万KW，年耗电量达百亿度以上。抽油机用电量约占油田总用电量的40%，运行效率非常低，平均运行效率只有25%，功率因数低，电能浪费大。因此，抽油机节能潜力非常巨大，石油行业也是推广“电机系统节能”的重点行业。通过使用D51变频器可以使抽油机的运动规律适应油井的变化工况，实现系统效率的提高，达到节能增产的目的。

2.D51系列变频器的特点

D51是上海丹那赫变频器家族中的一员，它不仅继承了D31的特点，而且具有自身的优点。D51是壁挂式变频器，功率范围0.75KW-500KW，进线电压380V-480V的电压等级，控制方式为无速度传感器的矢量控制。

D51具有丰富的客户端子，包括8路数字量输入(LI1-LI8)，2路模拟输入(AI)，2路继电器输出(TA)，2路模拟输出(AO)，5V辅助电源用于模拟给定输入，24V辅助电源用于数字量输入，所有的LI/TA，AI/AO 都可以自由编程定义功能。MODBUS 接口是D51 的标准配置，无需选件。通过MODBUS可以将D51连接到更高层的自动化系统。

3.方案优势

（1）良好的低频转矩性能（开环0.5Hz时1.5倍力矩输出），低频大力矩；

（2）15kW及以上标配直流电抗器，在谐波治理和稳定性上表现出色，帮客户节省硬件成本；

（3）具有转矩响应速度快的优点，在负载波动时，电流波动小；

（4）具有良好的过载能力及环境适应能力，运行可靠性高； 

（5）优异电流限幅特性，过载能力强，可有效降低变频过载、过流保护，最大限度保障生产连续性；

（6）环境适应能力强，完全独立风道设计可大幅提高抗击油污、粉尘及湿热等恶劣环境；

4.系统简介

在本系统中，通过一台D51 110KW变频器驱动抽油机磕头机75KW电机，通过RS-485串行通讯，将触摸屏、PLC、变频器连接到系统中。变频器通过制动单元及制动电阻实现能耗制动。

5.技术参数

6.现场使用情况

根据现场空间情况，一台D51系列变频器安装于控制柜中，变频器安装及现场电机如下图所示：

7.运行效果

采用D51变频器的油田抽油机磕头机控制系统已投入运行三年多，取得了良好的经济效益和社会效益：

*控制装置运行可靠，具有良好的环境适应能力，能抗击油污、粉尘及湿热等恶劣环境，故障率低； 

*可以动态调整抽取速度，一方面节能，同时增加原油产量；

*优异电流限幅特性，过载能力强，可有效降低变频过载、过流保护，最大限度保障生产连续性； 

8.客户收益

*机械部分冲击小，设备维修量减小，大大节省维修成本；

*变频器全面的保护功能，最大限度保障生产连续性； 

*节能效果显著，同时原油产量大幅提高；

*系统运行安全可靠，经济效益显著；