抽油機(jī)動(dòng)態(tài)模型仿真

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1、中國石油大學(xué)（華東）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：抽油機(jī)動(dòng)態(tài)模型仿真抽油機(jī)動(dòng)態(tài)模型仿真摘要課題主要通過對抽油機(jī)電機(jī)及其負(fù)載轉(zhuǎn)的研究來分析了油田應(yīng)用較多的游梁式抽油機(jī)電機(jī)一個(gè)沖程內(nèi)的工作狀態(tài)，并利用Matlab軟件對抽油機(jī)進(jìn)行仿真。本文主要從以下兩部分展開分析。第一部分就是建立異步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型并仿真，即分析異步電機(jī)運(yùn)行時(shí)的電壓、磁鏈、轉(zhuǎn)矩等之間關(guān)系，用數(shù)學(xué)表達(dá)式來模擬電機(jī)運(yùn)行各能量關(guān)系；第二部分是建立抽油機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩的數(shù)學(xué)模型并仿真，分析抽油機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩、曲柄輸出扭矩、懸點(diǎn)載荷與抽油機(jī)各參數(shù)之間的關(guān)系，得到抽油機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩。在MatlabSimulink上分別搭建異步

2、電機(jī)模型和抽油機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩模型，并進(jìn)行仿真，利用電流、功率仿真曲線分析工常工作時(shí)的抽油機(jī)工作狀態(tài)。關(guān)鍵詞：游梁式抽油機(jī)；異步電機(jī)；抽油機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩；懸點(diǎn)載荷中國石油大學(xué)（華東）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)DynamicModelingofthepumpingunitAbstractThethesismainlyresearchesandanalysistheworkingconditionsofbeampumpingunitwhichisappliedalotontheoilfield.Mathematicalmodelofthepumpingunitanditsloadisestabli

3、shed.AnditsmodelingandsimulationarebasedonMATLAB.Thispaperincludesthefollowingtwoparts.Thefirstpartistoestablishamathematicalmodelofinductionmotorsimulation,whichanalyzesthevoltageasynchronousmotorisrunning,flux,torqueandsotherelationshipbetweenmathematicalexpressionstosimulatethemotorisrunn

4、ingalltheenergyrelationship;Thesecondpartistocreatesmokegeneratorloadtorqueofthemathematicalmodelandsimulation,analysispumpingoutputtorque,outputtorqueofthecrank,andthepumpingrodloadrelationshipbetweenparametersobtainedpumpingloadtorque.WerebuiltontheMatlabSimulinkmodelandpumpinginductionmot

5、orloadtorquemodelandsimulation,theuseofcurrent,powersimulationcurveanalysisworknormallywhenthepumpingoperation.Keywords：Beampumpingunit；asynchronousmotor；pumpingloadtorque；rodload中國石油大學(xué)（華東）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)目錄第1章引言11.1課題研究的背景11.2課題研究現(xiàn)狀11.3論文主要研究內(nèi)容2第2章異步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型及仿真32.1異步電機(jī)在ABC三相坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型32.1.1電壓方程32.1

6、.2磁鏈方程42.1.3轉(zhuǎn)矩方程62.1.4運(yùn)動(dòng)方程62.2坐標(biāo)變換與變換矩陣62.1.2坐標(biāo)變換的基本原理62.1.2常用的坐標(biāo)系變換矩陣62.3異步電機(jī)α、β靜止兩相坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型72.4異步電機(jī)在MATLAB下的建模仿真72.5本章小結(jié)11第3章抽油機(jī)電機(jī)負(fù)載的數(shù)學(xué)模型及仿真123.1抽油機(jī)電機(jī)特性123.2驢頭懸點(diǎn)載荷的計(jì)算133.2.1懸點(diǎn)運(yùn)行規(guī)律133.2.2懸點(diǎn)載荷與加速度的關(guān)系153.3驢頭懸點(diǎn)載荷的傳遞轉(zhuǎn)換183.3.1電機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩的求解183.3.2曲柄軸扭矩的計(jì)算193.4抽油機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩的仿真213.5抽油機(jī)動(dòng)態(tài)模型仿真253.6本章小結(jié)27中國石油大

7、學(xué)（華東）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)第4章結(jié)論294.1結(jié)論294.2展望29致謝30參考文獻(xiàn)31第1章引言第１章引言1.1課題研究的背景在能源緊張的今天，石油作為現(xiàn)在消耗最多的能源，顯得猶為重要。在我國大部分油井地層壓力過小，因此自噴油井比較小，必須用機(jī)械設(shè)備將原油從地下采出，目前油田采用最多采油機(jī)械設(shè)備是游梁式抽油機(jī)，俗成“磕頭機(jī)”。抽油機(jī)電能消耗占油田電能總耗量的30%[1]，僅次于注水，如此大的消耗量，有必要分析抽油機(jī)正常運(yùn)行時(shí)的動(dòng)態(tài)特性，掌握抽油機(jī)動(dòng)態(tài)信息。油田應(yīng)用最大的游梁抽油機(jī)節(jié)能性