變頻器的英文譯名是VFD（Variable-frequency Drive），這可能是現代科技由中文反向譯為英文的為數不多實例之一。（但VFD也可解釋為Vacuum fluorescent display，真空熒光管，故這種譯法并不常用）。變頻器是應用變頻技術與微電子技術，通過改變電機工作電源的頻率和幅度的方式來控制交流電動機的電力傳動元件。變頻器在中、韓等亞洲地區(qū)受日本廠商影響而曾被稱作VVVF（Variable Voltage Variable Frequency Inverter）。變頻器是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置，能實現對交流異步電機的軟起動、變頻調速、提高運轉、改變功率因數、過流/過壓/過載保護等功能。國內技術較的品牌有英威騰、匯川、三 晶、紫日電氣科技有限公司、雷諾爾、歐瑞（原煙臺惠豐）、藍海華騰。

1 抽油機使用變頻驅動的節(jié)能原理

　　首先，需要明確抽油機的負載特性：恒速運行；由于有配重，因此是變轉矩、變功率負載。目前國內油田普遍采用的傳統式抽油機系統存在如下特性：運行時間長、“大馬拉小車”、效率低下、耗能大、沖程和沖次調節(jié)不方便，因此抽油機有必要使用變頻器以實現節(jié)能、增產的目的。任何平衡良好的抽油機都有發(fā)電狀態(tài)，但是如果變頻器運行時，仍采用恒速度運行方式，并保持工頻時的抽油次數，即變頻器一直輸出50Hz的工頻頻率，并繼續(xù)保持抽油機在一個沖程中有兩次發(fā)電狀態(tài)，將導致變頻器因直流橋電壓升高出現過電壓故障，很明顯的，這是不可行的。如果允許變頻器變速運行的同時保持原抽油次數，發(fā)電狀態(tài)下變頻器輸出頻率增加，將直流橋電壓保持在一定范圍內，此時變頻器不會過壓。

2 傳統抽油機變頻改造的難點

　　隨著原油生產對抽油機產量和節(jié)能要求的不斷提高，國內對抽油機變頻節(jié)能改造做了大量的試驗，但都不太成功，主要原因是：

　　1.游梁式抽油機在一個工作循環(huán)中，2.有兩次發(fā)電狀態(tài)運行，3.如果此時不4.采取任何有效的措施，5.將造成變頻器過壓故障。傳統的解決方法是采用四象限、帶反饋的變頻器，6.或普通變頻器帶能耗制動或降頻使用或在直流橋上并大容量儲能電容。使用四象限、帶反饋的變頻器將增加系統的造價，7. 延長油田收回成本的時間；使用普通變頻器帶能耗制動時，8.不同9.的油井將選用不同10.的制動電阻，11.并且隨著油層的變化，12.制動電阻的大小也將隨之變化，13.否則仍然會產生過壓故障，14.這將大大降低節(jié)能的效果；普通變頻器降頻使用時，15.很難提高抽油的效率；在變頻器的直流橋上并聯大電容時，16.也需要隨著油層的變化，17.改變并聯電容的容量，18.否則仍會造成過壓；19.游梁式抽油機的起動需要較大的起動轉矩，20.如果變頻器的參數設置不。

3 VACON抽油機專用變頻節(jié)能驅動解決方案

　　VACON抽油機專用變頻節(jié)能驅動解決方案主要基于VACON變頻器的Beam Pump應用宏軟件包。該應用宏由VACON標準應用宏經過簡單修改而成，是根據油田實際情況，以及梁式抽油機的機械結構，專門開發(fā)的新型智能化電氣油田抽油機控制方式，它能自主判斷抽油機運行的上下沖程，根據油井的實際情況，實時調節(jié)上下沖程的速度，從而在實際抽油時，不更改每分鐘的抽油次數，但增加每次抽油時的采油量，提高抽油機的產量。Vacon變頻節(jié)能方案通過調整變頻器內部的頻率參考值，保證抽油時間（SPM）恒定。控制的原理是：對正常工作給出合適的電流限制，在電動狀態(tài)下，電機實際速度低于參考值；在發(fā)電狀態(tài)下，允許電機速度高于參考值，從而保持平均的恒定抽油時間。當使用平衡負載應用時對上下沖程使用兩種不同的參考頻率值。該方案的優(yōu)點在于：高效節(jié)能，增產控制器內無任何的制動電阻，當抽油機處于發(fā)電運行狀態(tài)時，變頻器自動提高電機的運行速度，并儲存發(fā)電運行產生的能量，與傳統設計方案相比，減少了不必要的能量損失。運行安全，性能可靠。人機界面友好，安裝方便，操作簡單。

　　上述方案適用于目前常見的游梁平衡式、曲柄平衡式和復合平衡式三種傳統的抽油機。實際應用中，當輸入必須的抽油機參數后，控制器將對抽油機進行靜態(tài)建模，并根據抽油機的實際運行情況，實時修改抽油機的數學模型，以達到增產節(jié)能的目的。

4 應用

　　基于Beam Pumper應用宏的VACON抽油機專用變頻節(jié)能驅動解決方案已經在遼河油田，新疆油田，大慶油田，勝利油田等大規(guī)模投入使用。在此僅以遼河油田洼3737井、海C9-17井為例，其應用示意圖如下圖所示。為使變頻器故障時不耽誤生產，可加工工頻旁路。變頻器運行時，C3和C1、 C2聯鎖，不會發(fā)生同時合閘的情況，即在正常運行狀態(tài)下，開關C1和C2全部合閘，C3斷開；變頻器故障時C1和C2斷開，C3合閘。