為了獲得持續(xù)的電機性能，工程師們專注于變頻驅(qū)動器(VFD)和電機控制技術(shù)。由于VFD具有調(diào)節(jié)電機速度的能力，它可以有效地控制能量使用。

逆變器在油氣泵系統(tǒng)中的應(yīng)用

當(dāng)應(yīng)用要求低于100%的流量或壓力時，泵和風(fēng)扇等離心負(fù)載提供了巨大的節(jié)能潛力。雖然很少有石油和天然氣應(yīng)用需要100%的連續(xù)流量，但這些泵系統(tǒng)中使用的許多馬達(dá)都以全速啟動，并在使用時保持全速穩(wěn)定運行。在這些應(yīng)用中，用戶可以在低壓和中壓配置中集成VFD。

通過使用VFD調(diào)節(jié)電機速度來控制流量，從而節(jié)省能源。減速20%可以幫助節(jié)省高達(dá)50%的能耗，這意味著VFD通?？梢钥焖俟?jié)能。電機運行時間越長，占空比變化越大，節(jié)省的成本就越大。

對于許多大型能源用戶，如煉油廠，電力公司通常在電廠超過預(yù)設(shè)限制或基本負(fù)荷時收取更高的高峰需求電價。這些峰值需求充電通常發(fā)生在電機在線路起點產(chǎn)生大電流尖峰時。變頻器通過逐漸加速電機來降低功率峰值。

通過自動控制電機速度，驅(qū)動器只允許電機在必要時滿功率運行。結(jié)果是降低了能源成本，提高了運營效率。

許多石油和天然氣客戶也選擇VFD進(jìn)行更嚴(yán)格的過程控制。對可變過程的更嚴(yán)格控制意味著更少的能源消耗。例如，由于范圍限制或壓降問題，控制閥可能不能適當(dāng)?shù)乜刂七^程變量，導(dǎo)致大范圍的過程變化。使用VFD可以提供更嚴(yán)格的控制，減少總體浪費并提高工廠效率。

設(shè)備可靠性在任何行業(yè)都至關(guān)重要，但在石油和天然氣作業(yè)中尤為重要，因為正常運行時間和生產(chǎn)時間的每一分鐘損失都可能帶來代價高昂的后果。從原油生產(chǎn)到煉油廠交貨的任何計劃備份都會影響整個流程。

因為許多這些操作需要連續(xù)操作，所以工程師需要連續(xù)監(jiān)控和維護泵、壓縮機和其他系統(tǒng)組件，以提供最大的吞吐量和正常運行時間。

當(dāng)考慮驅(qū)動投資時，尋求簡單。簡單性有助于消除多余的空間需求和重量，同時確保易于故障排除的設(shè)計。此外，簡單的VFD將產(chǎn)生高度可靠的解決方案。

許多石油和天然氣應(yīng)用中固有的維護挑戰(zhàn)是偏遠(yuǎn)或難以接近的位置，如油田或海上平臺。智能電機控制技術(shù)的進(jìn)步，以及高速以太網(wǎng)和無線網(wǎng)絡(luò)的普及，擴大了對元件和生產(chǎn)信息的訪問。

當(dāng)今的許多驅(qū)動器、軟啟動器和電子過載繼電器提供基于條件的監(jiān)控，保護電機資產(chǎn)并警告即將發(fā)生的故障，以便用戶采取預(yù)防措施。由于能夠監(jiān)控電機電流和速度，驅(qū)動器可以根據(jù)這些信息執(zhí)行保護功能。通過在更長的時間內(nèi)訪問更詳細(xì)的信息，工程師可以更好地利用預(yù)測趨勢來預(yù)測問題并防止災(zāi)難性故障。

在更極端的情況下，驅(qū)動器將保護電機。大多數(shù)驅(qū)動器都有內(nèi)置的電動機熱過載能力。當(dāng)電機處于超過其安全運行極限的惡劣運行條件下時，電機過載功能有助于降低輸出電流或關(guān)閉電機，并保護電機免受熱損壞或災(zāi)難性故障。

同樣重要的是，驅(qū)動器會對自動化系統(tǒng)的整體健康狀況產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。事實上，將過程從固定速度轉(zhuǎn)換為可變速度通過減少啟動/停止周期以及消除閥門和其他機械部件，最大限度地減少了磨損并降低了對機械系統(tǒng)的維護要求。

此外，它最大限度地提高了電機的效率，并延長了典型電機-泵組合中許多旋轉(zhuǎn)部件的壽命。

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