摘要：步科SV101四象限變頻器是KINCO旗下生產(chǎn)的一款綠色能量回饋，高性能矢量型變頻器，支持VF控制，開環(huán)矢量控制，轉(zhuǎn)矩控制，具有自動(dòng)轉(zhuǎn)矩提升，自動(dòng)滑差補(bǔ)償，標(biāo)配485等功能，能夠驅(qū)動(dòng)異步電機(jī)以及同步電機(jī)，應(yīng)用在磕頭機(jī)，離心機(jī)，提升類負(fù)載及制動(dòng)頻繁和慣量大的場(chǎng)合。

　　關(guān)鍵詞：四象限;變頻器;節(jié)能;KINCO;能量回饋

　　1、工程概述

　　磕頭機(jī)(圖1：磕頭機(jī) 來自網(wǎng)絡(luò))也就是游梁式抽油機(jī)，因其工作時(shí)上下往復(fù)運(yùn)行，類似磕頭動(dòng)作，所以通常叫做磕頭機(jī)。主要由了驢頭-游梁-連桿-曲柄機(jī)構(gòu)、減速箱、動(dòng)力設(shè)備和輔助裝備等四大部分組成。工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)經(jīng)變速箱、曲柄連桿機(jī)構(gòu)變成驢頭的上下運(yùn)動(dòng)，驢頭經(jīng)光桿、抽油桿帶動(dòng)井下抽油泵的柱塞作上下運(yùn)動(dòng)，從而不斷地把井中的原油抽出井筒。

　　圖2(來自網(wǎng)絡(luò))為磕頭機(jī)的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)示意圖，電動(dòng)機(jī)負(fù)荷是按周期變化的，開始起動(dòng)時(shí)，負(fù)荷很大，要求啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩很大。正常運(yùn)行時(shí)負(fù)荷率很低，一般在20%左右，高時(shí)負(fù)荷率只有30%。電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷曲線有2個(gè)峰值，分別為抽油機(jī)上、下沖程的“死點(diǎn)”。 未進(jìn)行平衡條件時(shí)，上、下沖程的負(fù)載極度不均衡，在上沖程時(shí)，需要提起抽油桿柱和液柱，電機(jī)需付出很大能量。在下沖程時(shí)，抽油桿柱對(duì)電機(jī)作功，使電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)。通常在抽油機(jī)的曲柄上加上平衡塊，消除上下沖程負(fù)載不平衡度。平衡塊調(diào)節(jié)較好，其發(fā)電狀態(tài)的時(shí)間和產(chǎn)生的能量就小，由于抽油載荷是每時(shí)每刻在變化，平衡配重，不可能隨抽油負(fù)荷作完全一致的變化，絕大部分抽油機(jī)配重嚴(yán)重不平衡，從而造成過大的沖擊電流，沖擊電流最大可是5倍的工作電流，甚至達(dá)到額定電流的3倍。調(diào)整好平衡配重，可降低沖擊電流是正常工作電流的1.5倍。

　　磕頭機(jī)是典型的變轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性，在上升與下降過程中負(fù)載變化明顯。變頻器應(yīng)用在磕頭機(jī)上，直流部分泵升電壓明顯，所以磕頭機(jī)上變頻器的應(yīng)用通常有：變頻器加制動(dòng)單元能耗方式;變頻器加回饋單元驅(qū)動(dòng)控制;四象限變頻器驅(qū)動(dòng)控制;下面就幾種驅(qū)動(dòng)控制方式進(jìn)行對(duì)比;

　　2、工程控制分析

　　2.1 普通變頻器+制動(dòng)單元控制

　　此方式是在直流母線兩端加裝制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻，當(dāng)直流母線電壓達(dá)到一定值時(shí)，通過電阻消耗掉;這種方式可較方便實(shí)現(xiàn)，以多耗電量為代價(jià)，不能把下降過程電動(dòng)機(jī)發(fā)電能量回饋至電網(wǎng)，同時(shí)由于電阻消耗會(huì)產(chǎn)生大幅熱量，影響整個(gè)控制柜的環(huán)境;這種方式下，磕頭機(jī)所表現(xiàn)出的會(huì)整體功率因素偏低，對(duì)電網(wǎng)質(zhì)量影響較大;

　　2.2 變頻器+能力回饋單元

　　此種方式是介于四象限和制動(dòng)單元模式下的一種方式，能夠起到能量回饋?zhàn)饔?，但依然存在一些不足，接線復(fù)雜，諧波含量大，回饋效率不高，對(duì)電網(wǎng)的影響依然大;(國(guó)內(nèi)目前很多變頻器廠家所謂的四象限基本處于該模式)

　　2.3 四象限變頻器

　　除具有普通變頻器應(yīng)用的功能外，能夠把磕頭機(jī)下降過程中釋放的多余能量全部回饋至電網(wǎng)，以達(dá)到真正綠色節(jié)能的目的;隨著國(guó)家節(jié)能減排的要求，磕頭機(jī)使用四象限變頻器將會(huì)越來越多;

　　3、Kinco四象限SV101變頻器介紹

　　性能優(yōu)勢(shì)

　　● 變頻器輸出力矩大;

　　● 解決傳統(tǒng)變頻器調(diào)速存在對(duì)電網(wǎng)污染、效率低、節(jié)能效果差;

　　● 采用四象限變頻器，不需要外加任何耗能或是回饋裝置，大大降低對(duì)系統(tǒng)平衡的要求;

　　● 運(yùn)行可靠，比傳統(tǒng)方式更節(jié)能、環(huán)保;

　　● 滿載工作時(shí)，功率因數(shù)高;

　　與其他品牌對(duì)比，SV101四象限變頻器除以上特點(diǎn)外， 輸入端是單L模式，更大的簡(jiǎn)化接線及諧波成分，也能最大化簡(jiǎn)化整個(gè)柜體;如下圖6與圖7為行業(yè)兩種模式的對(duì)比示意圖。

　　4、變頻器參數(shù)設(shè)置與工程調(diào)試

　　上圖是SV101-4T-0037G在現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用原理圖，從原理圖我們可以看到，在四象限變頻器前端，我們只有一個(gè)輸入專用電抗器。同時(shí)保留了原本的星三角啟動(dòng)控制;能輕松的實(shí)現(xiàn)工/變頻切換運(yùn)行，方便設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng);

　　KINCO SV101系列四象限變頻器回饋側(cè)出廠參數(shù)及硬件接線不需要進(jìn)行任何設(shè)置更改，即可滿足現(xiàn)場(chǎng)需求，客戶至需要跟控制普通變頻器一樣進(jìn)行接線和參數(shù)設(shè)置;

　　具體參數(shù)如下：

　　5、結(jié)語(yǔ)

　　從我公司SV101現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行長(zhǎng)期跟蹤觀察，現(xiàn)場(chǎng)接線簡(jiǎn)潔，異步電機(jī)的節(jié)能率在30%以上，遠(yuǎn)高于項(xiàng)目要求，項(xiàng)目投入回收時(shí)間大大縮短;對(duì)設(shè)備，電網(wǎng)的的干擾污染小，產(chǎn)品能夠適應(yīng)溫差大，油污大的場(chǎng)合，現(xiàn)場(chǎng)表現(xiàn)故障率低;

　　隨著國(guó)家對(duì)節(jié)能減排的加大投入，四象限變頻器的節(jié)能效果顯著，在磕頭機(jī)的應(yīng)用將是未來一個(gè)趨勢(shì)，并得到普及。

（轉(zhuǎn)載）