1  磕頭機工作原理簡述

磕頭機如圖1所示
，它主要由遊梁－連杆－曲柄機構、減速箱、動力設備和輔助設備四部分。工作時，電動機的傳動經變速箱、曲柄連杆機構變成驢頭的上下運動，驢頭經光杆、抽油杆帶動井下深井泵的柱塞作往複運動，從而不井中的原油不斷抽出來。

磕(ke)頭(tou)機(ji)的(de)運(yun)行(xing)過(guo)程(cheng)主(zhu)要(yao)分(fen)為(wei)上(shang)衝(chong)程(cheng)和(he)下(xia)衝(chong)程(cheng)兩(liang)個(ge)階(jie)段(duan)。磕(ke)頭(tou)機(ji)工(gong)作(zuo)時(shi)，驢(lv)頭(tou)懸(xuan)點(dian)上(shang)作(zuo)用(yong)的(de)載(zai)荷(he)是(shi)變(bian)化(hua)的(de)，上(shang)衝(chong)程(cheng)時(shi)，驢(lv)頭(tou)懸(xuan)點(dian)需(xu)要(yao)提(ti)起(qi)抽(chou)油(you)杆(gan)柱(zhu)和(he)油(you)柱(zhu)
，在(zai)沒(mei)有(you)負(fu)重(zhong)匹(pi)配(pei)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)電(dian)動(dong)機(ji)將(jiang)付(fu)出(chu)很(hen)大(da)的(de)能(neng)量(liang)
；下衝程時，抽油機杆柱反過來帶動電動機做功
，使電機處於發電機的運行狀態。而且上
、下衝程的載荷的極度不均勻會嚴重影響抽油機的效率和使用壽命
，因此一般在磕頭機的遊梁尾部
、曲柄處加了配重，這樣的好處還可以減少電動機上衝程時所需消耗的電能和減少下衝程時的發電量。

圖1 磕頭機

2  磕頭機的工藝要求

衝程頻次可調――改變電動機的運行速度使得磕頭機的運行與油井的具體工況匹配到最好程度，比如穩產井，提升電動機的速度使之高於50Hz從而可以提高產油率
；對於低產井，相應的降低電動機的速度從而實現節能要求
；對於衰竭井，不僅要降低電動機的速度，還可以運行一段時間停機，間隔一定時間後再重新啟動。

上、下衝程時間比可調――對於原油粘度不高、水含量高的油井
，抽油機理想的工作方式應該是“慢上快下”、“慢上”有利於提高抽油泵的充滿程度，有利於提高每一衝次的排液量，“快下”有利於抽油泵固定閥的及時關閉，提高泵效，提高采油量。

能適應惡劣環境――油田作業區一般海拔高、風沙大、溫差大。要求變頻器能對過電壓
、過電流
、過載、過熱等進行智能監控。

檢維修方便――參數掉電保持，不用重新設參；另外變頻器故障時可切至工頻，這樣保證正常采油。

3  配置要求

3.1一般配置

係統配置如圖2所示。

圖2　係統配置圖

一個油井作業區一般會有多台磕頭機
，可以通過總線（如RS-485

，CANopen等）將驅動磕頭機的變頻器作為從站掛在PLC下。變頻器的頻率指令可以通過PLCgeiding
，yekeyitongguolianggedianweiqilaigeiding


，fenbieduiyingshangchongchenghexiachongcheng。zheyangjiushixianleketoujichongchengpincideketiaojieheshangxiachongchengshijianbideketiao。ketoujidechouyouganzhushangyaopeizhizaihechuanganqi
，tongguotajiangshijiyalifankuizhiPLC。PLC一方麵可以控製變頻器的啟停和頻率指令的調節，另一方麵可以將變頻器的狀態（包括運行狀態、電流等）給到HMI或油田服務器。特別要說明的是，台達C2000有內置PLC功能，如果在PLC控製簡單的情況下，可以不用另配PLC。

3.2配置直流電抗器和交流電抗器

鑒於油田作業的環境
，為了降低幹擾

，建議配置直流電抗器和交流電抗器。

3.3配置能源回饋單元REG2000

caiyouzuoyequdeketouji，youdechuyushangchongchengshi，youdechuyuxiachongcheng
，ruguonengjiangxiachongchengchanshengdediannengfankuigeishangchongchengdeketoujijiayiliyong
，zhexiangduiyuchuantongjiazhidongdanyuanjiazhidongdianzudezuofa
，keyitigaodianjidezhidongnengli，yekeyidadajieyuelenengliang，haikeyijianshaozhidongdianzuchanshengdezheyibufenreliang
，yijusande。taidaxintuichudeREG2000能量回饋單元非常適合這種應用場所。

圖3　REG2000能量回饋原理

4  C2000與REG2000特點

4.1 C2000特點

台達C2000是高階磁束矢量變頻器，高效率、高性能、低維護、長壽命，它有以下主要性能特點：矢量控製且內建PLC；內建製動單元（22KW及以下功率）；增強了環境耐受性與保護
，保護性塗層處理

；模塊化設計，易於維護與擴充；支持多種總線控製。

4.2 REG2000特點

REG2000有如下特點：小型化尺寸、配線簡單

、內建電抗器
；取代製動電阻
，製動能力高
、回生能量效率高且減少熱能產生；支持多台並聯；兼有手動自動運行模式；支持多種通信協議。

5  結束語

台達C2000和REG2000的特點
，滿足了磕頭機的控製要求，提高了磕頭機的效率，實現了節能增產的目的。

作者簡介：

毛明川，男，生於1986年11月
，畢業於南京航空航天大學，電子信息科學與技術專業。現任中達電通股份有限公司變頻器產品處應用工程師，從事變頻器產品在SI行業的應用和推廣
，擁有多年行業經驗。