बीम पंपिंग इकाई एक विकृत चार-बार लिंकेज तंत्र है, और इसकी समग्र संरचनात्मक विशेषताएँ एक संतुलन की तरह हैं। एक छोर पंपिंग लोड है, और दूसरा छोर संतुलित भारी भार है। ब्रैकेट के लिए, यदि पंपिंग लोड और संतुलन लोड द्वारा निर्मित टॉर्क बराबर है या लगातार बदलता है, तो पंपिंग यूनिट बहुत कम बिजली के साथ लगातार और निर्बाध रूप से काम कर सकती है। यह कहना है, पंपिंग यूनिट की ऊर्जा-बचत तकनीक संतुलन पर निर्भर करती है। संतुलन अनुपात जितना कम होगा, इलेक्ट्रिक मोटर से उतनी ही अधिक शक्ति की आवश्यकता होगी। क्योंकि पंपिंग लोड लगातार बदल रहा है, और संतुलन वजन पंपिंग लोड के साथ पूरी तरह से सुसंगत नहीं हो सकता है, यह बीम पंपिंग इकाइयों की ऊर्जा-बचत तकनीक को बहुत जटिल बनाता है। इसलिए, यह कहा जा सकता है कि बीम पंपिंग यूनिट की ऊर्जा-बचत तकनीक संतुलन तकनीक है।
निलंबित बीम परिवर्तनीय आवृत्ति परिवर्तन की वर्तमान स्थिति का परिचय
आवृत्ति रूपांतरण रूपांतरण की वास्तविक स्थिति से, पंपिंग इकाइयों के अधिकांश प्रतिभार वास्तव में गंभीर रूप से असंतुलित होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप अत्यधिक उछाल धारा उत्पन्न होती है, जो न केवल अनावश्यक रूप से बहुत अधिक विद्युत ऊर्जा बर्बाद करती है, बल्कि उपकरणों की सुरक्षा को भी गंभीर रूप से खतरे में डालती है। साथ ही, यह आवृत्ति कनवर्टर गति नियंत्रण के उपयोग में भी बड़ी कठिनाइयाँ उत्पन्न करता है: आवृत्ति कनवर्टर की क्षमता आमतौर पर मोटर की रेटेड शक्ति के आधार पर चुनी जाती है, और अत्यधिक उछाल धारा आवृत्ति कनवर्टर के अधिभार संरक्षण का कारण बन सकती है, जिससे यह सामान्य रूप से काम नहीं कर सकता है।
इसके अलावा, तेल कुओं के दोहन के शुरुआती चरण में, तेल का भंडारण पर्याप्त मात्रा में होता है और तरल आपूर्ति पर्याप्त होती है। तेल पुनर्प्राप्ति दक्षता में सुधार के लिए, उच्च तेल उत्पादन सुनिश्चित करने के लिए निश्चित आवृत्ति संचालन को अपनाया जा सकता है। हालाँकि, मध्य और बाद के चरणों में, तेल भंडारण क्षमता में कमी के कारण, अपर्याप्त तरल आपूर्ति का कारण बनना आसान है। यदि मोटर अभी भी वर्तमान आवृत्ति स्थिति पर चलती है, तो यह अनिवार्य रूप से विद्युत ऊर्जा की बर्बादी करेगी और अनावश्यक नुकसान का कारण बनेगी। इस समय, वास्तविक कार्य स्थिति पर विचार करना और चार्जिंग दर को प्रभावी ढंग से बेहतर बनाने के लिए मोटर की गति और स्ट्रोक को उचित रूप से कम करना आवश्यक है।
बीम पंपिंग इकाइयों के नियंत्रण में आवृत्ति रूपांतरण तकनीक का प्रयोग एक चलन है। परिवर्तनीय आवृत्ति गति विनियमन, चरणहीन गति विनियमन से संबंधित है, जो मोटर की कार्यशील धारा के परिमाण के आधार पर उसकी कार्यशील आवृत्ति निर्धारित करता है। यह कुएँ की स्थिति में परिवर्तन के अनुसार पंपिंग इकाई के स्ट्रोक को सुविधाजनक रूप से समायोजित करने, ऊर्जा संरक्षण प्राप्त करने और पावर ग्रिड के पावर फैक्टर में सुधार करने की अनुमति देता है। वेक्टर आवृत्ति रूपांतरण नियंत्रण तकनीक के अनुप्रयोग से कम गति और उच्च टॉर्क आउटपुट सुनिश्चित किया जा सकता है, और गति को सुचारू रूप से और व्यापक रूप से समायोजित किया जा सकता है। साथ ही, आवृत्ति कनवर्टर में शॉर्ट सर्किट, ओवरलोड, ओवरवोल्टेज, अंडरवोल्टेज और स्टॉल जैसे पूर्ण मोटर सुरक्षा कार्य होते हैं, जो मोटर और यांत्रिक उपकरणों की प्रभावी रूप से सुरक्षा कर सकते हैं, यह सुनिश्चित कर सकते हैं कि उपकरण एक सुरक्षित वोल्टेज पर काम करें, और इसके कई फायदे हैं जैसे सुचारू और विश्वसनीय संचालन, बेहतर पावर फैक्टर आदि। यह तेल उत्पादन उपकरणों के रूपांतरण के लिए एक आदर्श समाधान है। वर्तमान मुख्यधारा के समाधान इस प्रकार हैं:
विकल्प 1: ऊर्जा खपत ब्रेकिंग इकाई के साथ परिवर्तनीय आवृत्ति ड्राइव
यह विधि अपेक्षाकृत सरल है, लेकिन इसकी परिचालन दक्षता कम है। यह मुख्यतः स्थिर गति से संचालन के दौरान डाउनस्ट्रोक अवस्था में मोटर द्वारा उत्पन्न ऊर्जा की प्रतिपुष्टि के कारण होता है। एक नियमित आवृत्ति परिवर्तक का उपयोग करते समय, इनपुट डायोड-संशोधित होता है, और ऊर्जा विपरीत दिशा में प्रवाहित नहीं हो सकती। विद्युत ऊर्जा के उपरोक्त भाग के पास ग्रिड में वापस प्रवाहित होने का कोई मार्ग नहीं होता है और इसे प्रतिरोधकों का उपयोग करके स्थानीय रूप से उपभोग किया जाना चाहिए। यही कारण है कि ऊर्जा खपत करने वाली ब्रेकिंग इकाइयों का उपयोग किया जाना चाहिए, जिसके परिणामस्वरूप सीधे तौर पर उच्च ऊर्जा खपत और कम समग्र दक्षता होती है।
नुकसान: कम ऊर्जा दक्षता और ब्रेकिंग इकाइयों और ब्रेकिंग प्रतिरोधों को स्थापित करने की आवश्यकता।
विकल्प 2: फीडबैक इकाई नियंत्रण के साथ परिवर्तनीय आवृत्ति ड्राइव
पुनर्जीवित ऊर्जा की प्रतिक्रिया और दक्षता में सुधार करने के लिए, ऊर्जा प्रतिक्रिया उपकरण का उपयोग पुनर्जीवित ऊर्जा को पावर ग्रिड में वापस करने के लिए किया जा सकता है। इस तरह, प्रणाली अधिक जटिल हो जाती है और निवेश अधिक होता है। तथाकथित ऊर्जा प्रतिक्रिया उपकरण वास्तव में एक सक्रिय इन्वर्टर है। एक ऊर्जा प्रतिक्रिया इकाई के साथ एक आवृत्ति कनवर्टर स्थापित करके, उपयोगकर्ता तेल के कुएं के तरल स्तर और दबाव के आधार पर पंपिंग इकाई के फ्लशिंग, गति और तरल उत्पादन को निर्धारित कर सकते हैं, ऊर्जा की खपत को कम कर सकते हैं और पंप दक्षता में सुधार कर सकते हैं; उपकरण पहनने और आंसू को कम करें, सेवा जीवन का विस्तार करें, उच्च दक्षता, ऊर्जा की बचत और कम लागत प्राप्त करें, और अधिकतम ऊर्जा-बचत की स्थिति में स्वचालित संचालन का एहसास करें। हालांकि, आवृत्ति कनवर्टर और फीडबैक डिवाइस के कार्य मोड के कारण, ऊर्जा प्रतिक्रिया योजना का उपयोग बिजली आपूर्ति के अंत में महत्वपूर्ण हार्मोनिक प्रदूषण का कारण बनता है
नुकसान: इसके लिए फीडबैक उपकरणों की स्थापना की आवश्यकता होती है, जो महंगा है और पावर ग्रिड में महत्वपूर्ण प्रदूषण का कारण बनता है।
सस्पेंडेड बीम पंपिंग यूनिट प्रक्रिया के गहन अन्वेषण के माध्यम से, सस्पेंडेड बीम पंपिंग यूनिट नियंत्रण प्रक्रिया पर आधारित एक समर्पित सॉफ़्टवेयर लॉजिक अपनाया गया है, और ऊर्जा और शक्ति के दोहरे बंद-लूप नियंत्रण का उपयोग करके आउटपुट आवृत्ति का निरंतर और सुचारू समायोजन प्राप्त किया गया है, नकारात्मक टॉर्क नियंत्रण को समाप्त किया गया है, और मोटर गतिज ऊर्जा और उच्च बस वोल्टेज के फीडबैक से बचा गया है। इसके अलावा, ब्रेकिंग यूनिट और ऊर्जा फीडबैक डिवाइस को समाप्त करने का लक्ष्य प्राप्त किया गया है, जिससे पारंपरिक आवृत्ति रूपांतरण रूपांतरण योजनाओं की विभिन्न कमियों से बचा जा सका है।
इस योजना का मुख्य नियंत्रण विचार निरंतर आउटपुट शक्ति नियंत्रण है। आवृत्ति कनवर्टर एक निरंतर आउटपुट शक्ति लूप के साथ एक PID नियंत्रण मोड पर आधारित है। आउटपुट आवृत्ति को समायोजित करके, निरंतर आउटपुट शक्ति नियंत्रण प्राप्त किया जा सकता है, जिससे औसत आउटपुट शक्ति को प्रभावी ढंग से कम किया जा सकता है, प्रभावी ऊर्जा बचत प्राप्त की जा सकती है, और आवेग आवश्यकताओं को पूरा करते हुए पंपिंग इकाई तंत्र की सुरक्षा की जा सकती है। दूसरे शब्दों में, आवृत्ति कनवर्टर को एक विशिष्ट ऑपरेटिंग आवृत्ति निर्धारित करने की आवश्यकता नहीं होती है, और वास्तविक आउटपुट आवृत्ति स्वचालित रूप से PID बंद-लूप के माध्यम से समायोजित हो जाती है। डाउनस्ट्रोक के दौरान, लोड की उच्च जड़ता के कारण, जब समकालिक गति मोटर की गति से कम होती है, तो मोटर विद्युत उत्पन्न करती है, और आवृत्ति कनवर्टर का आउटपुट टॉर्क ऋणात्मक होता है। इस समय, आवृत्ति कनवर्टर स्वचालित रूप से आउटपुट आवृत्ति को बढ़ा देता है ताकि ऋणात्मक टॉर्क समाप्त हो जाए और मोटर को उत्पादन अवस्था में जाने से बचाया जा सके। अपस्ट्रोक के दौरान, स्थितिज ऊर्जा पूरी तरह से गतिज ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है। इस समय, गति सबसे अधिक होती है और जड़ता अधिकतम होती है। अपस्ट्रोक क्रिया करने के लिए मोटर मंद हो जाती है। जब गति कम होती है, तो फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर निरंतर आउटपुट पावर के साथ PID रेगुलेशन मोड में काम करता है। इस समय, फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर अपस्ट्रोक क्रिया को पूरा करने के लिए अपस्ट्रोक गति को स्वचालित रूप से बढ़ा देता है।
संपूर्ण नियंत्रण प्रक्रिया के दौरान, यह ज्ञात होता है कि मोटर उत्पादन अवस्था में नहीं है, इसलिए ब्रेकिंग यूनिट और आरबीयू फीडबैक डिवाइस लगाने की कोई आवश्यकता नहीं है। इसी समय, संपूर्ण स्ट्रोक प्रक्रिया के दौरान, डाउनस्ट्रोक धीमा होता है और अधिक तेल डाला जा सकता है; अपस्ट्रोक तेज़ होता है, जिससे तेल रिसाव कम होता है: तेल उत्पादन में उल्लेखनीय वृद्धि होती है।
लाभ: ऊर्जा खपत या फीडबैक उपकरण लगाने की आवश्यकता नहीं, लागत कम; और तेल निष्कर्षण प्रक्रिया का अनुकूलन, जिससे मशीन की समग्र दक्षता में काफ़ी सुधार होता है; आवृत्ति कनवर्टर का बस वोल्टेज स्थिर होता है, कुल ऊष्मा खपत कम होती है, और समग्र स्थिरता बेहतर होती है। तकनीकी विशेषताएँ:
उद्योग विशिष्ट: बीम पम्पिंग यूनिट नियंत्रण प्रक्रिया के सॉफ्टवेयर तर्क के आधार पर, यह वास्तव में उद्योग विशिष्ट और अग्रणी समाधान प्राप्त करता है।
उच्च विश्वसनीयता चयन: प्रमुख घटक सभी प्रसिद्ध घरेलू और विदेशी ब्रांडों से हैं, जो घटकों की विश्वसनीय और भरोसेमंद स्थिरता सुनिश्चित करते हैं।
◆ बड़े अतिरेक डिजाइन: कठोर गणना और प्रयोगात्मक सत्यापन के माध्यम से, प्रमुख घटकों को कठोर तेल क्षेत्र के वातावरण में पूरी मशीन की दीर्घकालिक स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए बड़े मार्जिन के साथ डिजाइन किया गया है।
अनुकूलित वेक्टर नियंत्रण: उच्च निम्न आवृत्ति टॉर्क और तेज टॉर्क प्रतिक्रिया के साथ घरेलू स्तर पर अग्रणी गति प्रतिक्रिया मुक्त वेक्टर नियंत्रण।
◆ सॉफ्टवेयर वर्तमान और वोल्टेज सीमित समारोह: अच्छा वोल्टेज और वर्तमान सीमित, प्रभावी रूप से प्रमुख नियंत्रण मापदंडों को सीमित करने के लिए इन्वर्टर विफलता के जोखिम को कम करने के लिए।
मजबूत पर्यावरण अनुकूलनशीलता: उच्च समग्र ओवरहीटिंग पॉइंट, स्वतंत्र वायु वाहिनी डिजाइन और गाढ़े तीन प्रूफ पेंट उपचार के साथ, यह बाहरी तेल क्षेत्रों में दीर्घकालिक संचालन के लिए अधिक उपयुक्त है।
◆ स्पीड ट्रैकिंग पुनः आरंभ फ़ंक्शन: बिना किसी प्रभाव के घूर्णन मोटर्स की सुचारू शुरुआत प्राप्त करें
◆ स्वचालित वोल्टेज समायोजन फ़ंक्शन: जब ग्रिड वोल्टेज बदलता है, तो यह स्वचालित रूप से एक स्थिर आउटपुट वोल्टेज बनाए रख सकता है
व्यापक दोष संरक्षण: अतिधारा, अतिवोल्टेज, अल्पवोल्टेज, अतितापमान, चरण हानि, अधिभार और अन्य सुरक्षा कार्य