科创中国

行业领域

新能源及节能技术,节能环保产业,制造业,电气机械和器材制造业,其他制造业

需求背景

传统抽油机通常使用普通交流电机并通过多级减速装置驱动抽油泵，这种配置在转换效率和维护成本上存在不足，尤其是在低效运转和高能耗方面。随着能源价格的波动和环境保护意识的增强，降低能耗、提高能源利用效率成为石油开采行业的重要目标。全球范围内对减少温室气体排放和促进可持续发展的重视，促使石油开采企业寻求更环保的生产方式。采用高效节能电机可以显著减少碳足迹，符合国际减排趋势和环保政策导向。随着电力电子技术、永磁材料技术以及控制理论的发展，新型电机（如复合式永磁电机）和先进驱动技术（如变频调速、直接转矩控制）的应用成为可能，这些技术能够提升抽油机的能效、精确控制和智能化水平。高效节能电机及其驱动系统可以实现抽油机的直接驱动，取消传统抽油机中的多级传动机构，减少了机械磨损和维护需求，提高了系统的可靠性和运行效率，进而提升原油开采的整体生产力。虽然高效节能电机的初始投资较高，但其在整个生命周期内的运行成本较低，通过节省能源和降低维护费用，长期来看具有明显的经济效益，符合企业的经济利益和可持续发展战略。

需解决的主要技术难题

新型抽油机用复合式节能电机及其驱动技术的研究需要解决的主要技术难题包括：一是如何在电机结构、材料选择、冷却系统等方面进行创新，设计出既能够满足抽油机大扭矩输出需求，又具有高效率和宽调速范围的复合式节能电机，以降低损耗，提高能效。二是如何实现对电机的精准控制，保证在不同工况下电机都能高效稳定运行，同时减少冲击和振动，延长设备寿命。三是如何有效管理和散热确保电机在高温、高湿等恶劣环境下仍能维持稳定性能。四是如何需要寻找成本效益更高的设计方案和制造工艺，以及合理的材料选择，以降低制造成本。

期望实现的主要技术目标

新型抽油机用复合式节能电机及其驱动技术的研究期望实现的主要技术目标聚焦于提高能效、增强系统性能、降低成本、促进智能化，以及确保环境适应性与可持续发展，具体包括：

1.显著提高能效比，实现比传统抽油机电机更高的能效比，节能30%以上，减少能源消耗，降低运营成本。

2.提高抽油效率2倍以上

3.增强系统可靠性和耐用性，延长电机及驱动系统的使用寿命20%左右，减少维护频率和成本

4.通过集成优化设计减轻整机重量30%以上，降低安装和维护难度。

5.能在极端温度、湿度、腐蚀性气体等恶劣工业环境中稳定工作，适应各种复杂的油田环境。

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