數(shù)控直線往復(fù)潛油電泵是以自主研發(fā)、制造的潛油永磁直線同步電機(jī)作為驅(qū)動(dòng),配有自主研發(fā)的柱塞雙作用抽油泵,裝有自主開發(fā)的無線GPRS 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。通過無線GPRS信號(hào)傳輸?shù)姆绞? 在互聯(lián)網(wǎng)上對(duì)每臺(tái)油井進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視、控制,使油井實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)化遠(yuǎn)程管理。潛油電泵是一種多級(jí)離心泵，當(dāng)機(jī)組被啟動(dòng)后，潛油電機(jī)帶動(dòng)潛油電泵軸及軸上葉輪高速旋轉(zhuǎn)，將油液抽送至地面。

      數(shù)控直線往復(fù)潛油電泵的開發(fā)和使用是對(duì)采油設(shè)備的一次革命性的更新?lián)Q代。作為新一代的產(chǎn)品,與傳統(tǒng)的游梁式抽油機(jī)(俗稱磕頭機(jī))相比具有體積小、重量輕、節(jié)能環(huán)保、減少土地使用面積的優(yōu)點(diǎn)。無線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控，易于安裝操作，節(jié)省維護(hù)，維修和管理成本的優(yōu)勢(shì)。73mm,制造長(zhǎng)度3000m，電纜外徑大是為了適應(yīng)波阻抗的要求，由于外徑大，鎧裝鋼絲每層都在40根以上。產(chǎn)品具有多種規(guī)格型號(hào),可廣泛適用于直井、定向井、水平井等石油開采。

為降低研制成本，我們采用現(xiàn)在應(yīng)用普遍的三相異步潛油電機(jī)的定子片（18槽）及星形聯(lián)結(jié)的單層同心式繞組，工藝過程也較為成熟，氣隙在原0.5mm基礎(chǔ)上加大到0.6mm，只是由于尺寸的限制及以上降低成本的考慮，未采用星形聯(lián)結(jié)雙層短距繞組形式，從理論上講，繞組中電動(dòng)勢(shì)諧波及環(huán)流沒有得到有效的控制。通過無線GPRS信號(hào)傳輸?shù)姆绞?在互聯(lián)網(wǎng)上對(duì)每臺(tái)油井進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視、控制,使油井實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)化遠(yuǎn)程管理。

同樣由于徑向尺寸的限制，不便開矩形深槽，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條仍采用圓形導(dǎo)條，不過原潛油電機(jī)轉(zhuǎn)子閉口槽形作成半閉口，以盡量提高異步起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)子按以上方案設(shè)計(jì)后存在隔磁磁橋變短，漏磁加大，永磁體嵌入以后不易開設(shè)合理的空氣隙以作隔磁及散熱之用。

采用內(nèi)置式永磁體的磁路，避免了永磁體在電機(jī)過載沖擊時(shí)的退磁，且能實(shí)現(xiàn)用起動(dòng)繞組作異步自起動(dòng)的功能。不利的是磁路變得更加復(fù)雜，設(shè)計(jì)中不便作準(zhǔn)確計(jì)算，其中，漏磁系數(shù)及計(jì)算極弧系數(shù)等重要設(shè)計(jì)參數(shù)均不能作較好的測(cè)算，估計(jì)的誤差比較大。磁鋼插入以后粘附定位也很麻煩。4、適用介質(zhì)：油水或油氣水三相混合物，在吸入口壓力條件下，氣體量占三相總體積流量的0～30%。

我們采用了廉價(jià)的釹鐵錋稀土永磁材料電泳涂覆防腐漆層，成本很低，也防止了磁鋼的化學(xué)退磁。但是該種材料的熱穩(wěn)定性不是很理想（其完全退磁居里溫度僅300~400℃）。故采用熱穩(wěn)定性、磁性能更好的材料是值得考慮的（如用YX-24型磁鋼）。

有必要分析求解潛油永磁同步電動(dòng)機(jī)的電磁場(chǎng)模型，進(jìn)行必要的數(shù)值模擬，對(duì)電機(jī)性能作更好的把握與預(yù)測(cè)，經(jīng)過對(duì)（單轉(zhuǎn)子節(jié)、兩極）原理樣機(jī)的試驗(yàn)井運(yùn)行測(cè)試，電機(jī)基本性能達(dá)到要求。

潛油電泵保護(hù)器設(shè)計(jì)分為硬件和軟件兩方面.硬件設(shè)計(jì)包括電源、信號(hào)采集、開關(guān)量輸入輸出、通訊電路等部分;軟件設(shè)計(jì)主要包括軟件架構(gòu)、測(cè)量算法、保護(hù)算法、控制算法等。

硬件設(shè)計(jì)

由于常用的潛油電泵工作電壓從AC200V~AC2000V，因此不宜將潛油電泵工作電源直接作為潛油電泵保護(hù)的工作電源，常規(guī)做法是用隔離變壓器將潛油電泵工作電壓轉(zhuǎn)換為AC110V控制電壓。針對(duì)此種情況，潛油電泵保護(hù)器電源采用開關(guān)電源，這是因?yàn)殚_關(guān)電源的工作范圍寬、，適用于此種情況。中國作為世界貧油國，政府、企業(yè)和石油人對(duì)抽油設(shè)備的研發(fā)和改進(jìn)工作從未間斷。

信號(hào)采集包括電壓、電流等電參量采集。為保證采集可靠性，通常采用TV、TA作為電壓、電流信號(hào)的隔離變換器。選用TA時(shí)，應(yīng)注意TA電壓等級(jí)。9、數(shù)控直線往復(fù)潛油電泵適用于直井、水平井、斜井、淺海油井、低滲透小排量油井,綜合降低采油成本。常規(guī)TA電壓等級(jí)為0.66KV，而在潛油電泵工作電壓達(dá)到AC1000V甚至AC2000V時(shí)，應(yīng)選用3.3KV等級(jí)的TA，以保證隔離安全。

開關(guān)量輸入輸出以及通信電路的設(shè)計(jì)為常規(guī)設(shè)計(jì)，沒有過多特殊性。

可靠性設(shè)計(jì)包括電蔗兼容、安全性設(shè)計(jì)。電磁兼容設(shè)計(jì)初期要充分考慮各種可能出現(xiàn)的問題，做好預(yù)留措施規(guī)劃。時(shí)至今日，潛油電泵已發(fā)展為不再以單一的設(shè)備存在，而是以一整套系統(tǒng)存在。常用的抗干擾方法包括：電源部分加EMC濾波器;信號(hào)采集部分增加濾波電路;在信號(hào)處理的各芯片輸入口處加端口保護(hù)電路;在芯片電源輸入處加去藕電容等。