直线电机抽油机专用变频器应用
本文描述了当直线感应电动机用到油田抽油机上时，其驱动装置----变频器应具备怎
么样特性。对设计、制造这种变频器一些技术关键性问题进行了讨论。样机正油田试运行，
我变频器运转良好。
引言
我们是研究和制造变频器专业公司，产品主要为交流异步感应电动机服务，这儿指
电动机是旋转式。去年接到客户订单，要求研制直线电机专用变频器。为此只好学习一些
直线电机基本知识。直线电机发展有一百多年历史，实用阶段是近 30~40 年事，如今美、
英、日、德等发达国家直线类电机应用范围已经相当广泛，我国还处起步阶段。过去直线电
机主要用控制领域执行机构上，功率很小。直线类电机应用前景相当好，目前这方面研究
十分活跃，性能上、功率上都有了很大进展。我们很愿意为直线感应式电动机研发适用交
流调速变频器。
一、 直线电机特点及对变频器要求
油田油井停止自喷之后，还要用抽油机继续开采。目前各国油田大都采用游梁式抽油
机开采，这类设备十分笨重（自重数十吨）、体积庞大，安装调试困难，耗能高、冲程短，
不适应采油工业发展。科学技术高度发达今天，各种能耗低、体积小、重量轻新型抽油机相
继问世。直线电机抽油机是其中很有前途一种，其结构示意图如图 1．所示。
它结构紧凑、重量轻、体积小。动子（相当旋转电机转子）是直线往复运动，柔性连接件、
钢丝绳导向轮直接与抽油杆连接。动子运动与抽油泵柱塞上下运动完全一致，其生产成本
低、运行效率高、维护费用小是不难理解。
它冲程长度、上冲行程时间、下冲行程时间、分别连续可调，能很方便实现：上快下慢、
上慢下快、上下行程同速三种作业方式。
这种电机对为它供电变频器有何要求呢？
以下是客户要求 660 伏 22KW 变频器技术指标。
1.频率范围：0.2～9.6Hz,连续可调
2.启动频率 0.2 Hz,启动电压 Vdc0～300V 之间连续可调。
3.u/f 曲线如图 2 所示。其额定频率 f。是对应于额定输出电压 V。频率，要求 V。、f。均能
任意设置。
4.电机动子一般运行规律如图 3 所示，
其中 t1、t2、t3、t4、f1、f2 要求可调。
t 单位小于秒，f 单位为 0.1H 乙。
5．三相输出电压,额定值为 660V,容量 22KW。
6．动子运动时频繁换向,要求换向平稳、无撞击现象。
二、660V、22KW 专用变频器研制
电路结构与我公司生产 380V 级通用变频器相同，其中变频器中功率开关器件是德国
§1700V、150A 双单元模块，控制电路中单片机是 87C196MC。
电路方快如图 4 所示。各部分原理和功能本文不再赘述，下面重点介绍如何用软件实