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。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)中的應用

當應用要求低于100%的流量或壓力時，泵和風扇等離心負載提供了巨大的節(jié)能潛力。雖然很少有石油和天然氣應用需要100%的連續(xù)流量，但這些泵系統(tǒng)中使用的許多馬達都以全速啟動，并在使用時保持全速穩(wěn)定運行。在這些應用中，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設限制或基本負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進行更嚴格的過程控制。對可變過程的更嚴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?shù)乜刂七^程變量，導致大范圍的過程變化。使用VFD可以提供更嚴格的控制，減少總體浪費并提高工廠效率。

設備可靠性在任何行業(yè)都至關重要，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用中固有的維護挑戰(zhàn)是偏遠或難以接近的位置，如油田或海上平臺。智能電機控制技術的進步，以及高速以太網(wǎng)和無線網(wǎng)絡的普及，擴大了對元件和生產(chǎn)信息的訪問。

當今的許多驅(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)訪問更詳細的信息，工程師可以更好地利用預測趨勢來預測問題并防止災難性故障。

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閉電機，并保護電機免受熱損壞或災難性故障。

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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