Details

В работе предложено энергосберегающее решение для станков-качалок (СК) путём интеграции маховичного накопителя энергии (МНЭ) в приводную систему. На основе уравнений Лагранжа доказано, что МНЭ снижает пиковую мощность электродвигателя за счёт сглаживания колебаний нагрузки, причём эффект усиливается с ростом момента инерции маховика. Разработана компактная конструкция с двойной ременной передачей, совместимая со стандартными СК (на примере CYJ10-3-37HB). Динамическое моделирование в ADAMS подтвердило: – установка МНЭ оптимизирует движение точки подвеса (снижает ударные нагрузки); – пиковая мощность двигателя уменьшается на 20–45%; – коэффициент неравномерности скорости вращения падает с увеличением инерции маховика. Технология требует минимальной модернизации существующих установок и обеспечивает значительное снижение энергопотребления при добыче нефти.

The work proposes an energy-saving solution for beam pumping units (BPUs) by integrating a flywheel energy storage system (FESS) into the drive system. Based on Lagrange equations, it is demonstrated that FESS reduces the peak power of the electric motor by smoothing load fluctuations, with the effect intensifying as the flywheel’s moment of inertia increases. A compact design with a double belt transmission compatible with standard BPUs (using CYJ10-3-37HB as an example) is developed. Dynamic simulation in ADAMS confirmed that installing FESS: – optimizes the motion of the suspension point (reducing shock loads); – peak motor power decreases by 20–45%; – the speed irregularity coefficient drops with increasing flywheel inertia. The technology requires minimal modernization of existing installations and ensures significant energy consumption reduction in oil production.