阅读说明：本技术 一种永磁电机电压自适应控制系统及方法 (Permanent magnet motor voltage self-adaptive control system and method ) 是由 徐衍亮 王梓鉴 于川皓 于文涛 闫敬东 张文清 于治华 马文忠 于 2020-08-10 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种永磁电机电压自适应控制系统及方法,包括：控制装置、三组三相供电电源、三相变压器以及永磁电机；三相变压器的次级线圈通过控制装置中的继电器和控制开关连接永磁电机,控制永磁电机运行。本发明采用了双绕组补偿变压器,对其绕组进行正反串接来实现多档电压,具有配置容量小、运行损耗小、不产生任何谐波等显著优点,控制装置实现自动检测,自动控制的运行方式。控制装置实现对永磁电机的各种输入数据进行计算处理,并根据计算结果诊断出永磁电机当前的运行状态,自动调节输出电压,依次实现自动监测、自动跟踪、自动调控,为永磁电机提供最佳的运行电压,确保抽油机永磁电机始终处于高效经济运行状态。(The invention provides a permanent magnet motor voltage self-adaptive control system and a permanent magnet motor voltage self-adaptive control method, which comprise the following steps: the system comprises a control device, three groups of three-phase power supplies, a three-phase transformer and a permanent magnet motor; and a secondary coil of the three-phase transformer is connected with the permanent magnet motor through a relay and a control switch in the control device to control the permanent magnet motor to operate. The invention adopts the double-winding compensation transformer, realizes multi-gear voltage by carrying out positive and negative serial connection on the windings of the double-winding compensation transformer, has the obvious advantages of small configuration capacity, small running loss, no generation of any harmonic wave and the like, and realizes the running mode of automatic detection and automatic control by the control device. The control device realizes calculation processing of various input data of the permanent magnet motor, diagnoses the current running state of the permanent magnet motor according to the calculation result, automatically adjusts output voltage, sequentially realizes automatic monitoring, automatic tracking and automatic regulation, provides optimal running voltage for the permanent magnet motor, and ensures that the permanent magnet motor of the oil pumping unit is always in an efficient and economic running state.)

一种永磁电机电压自适应控制系统及方法

技术领域

本发明涉及永磁电机技术领域，尤其涉及一种永磁电机电压自适应控制系统及方法。

背景技术

永磁电机具有效率高、节电效果好等优点，且理论上具有近似等于1的高功率因数。目前，在油田抽油机上被迅速推广应用。相比三相异步电动机来说，虽然大力推广的永磁电机的典型工程测试结果非常令人鼓舞，但是大面积跟踪测试发现半数以上的永磁电机运行功率因数在0.5以下，能耗与异步电动机接近。永磁电机的功率因数接近于1，是替代异步电机节能改造的重要依据，如果永磁电机运行功率因数过低，就失去了其替代价值和优势。此外，经长期跟踪测试研究发现，抽油机的机械结构无法改变，则电机负载率就无法提高，而且永磁电机长期使用会发生退磁现象，进一步加剧了问题的严重程度。半数以上的油田永磁电机，不能达到应有的节能效果，性能和异步电动机相接近，形成了“食之无味弃之可惜”的尴尬的进退两难的鸡肋态势，这严重限制油田节能产业的发展，更造成了巨大的人力物力财力的消耗和浪费。

发明内容

为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供一种永磁电机电压自适应控制系统，包括：控制装置、三相供电电源、三相变压器以及永磁电机；

三相变压器初级线圈连接三相供电电源；

三相变压器次级线圈的每相电设有N个挡位；

控制装置设有数量与三相变压器次级线圈挡位数量相同的三相供电线路；

三相供电线路中每相电的输入端对应与三相变压器次级线圈的三相电连接；三相供电线路中每相电的输出端连接永磁电机；

每个三相供电线路中分别配置有上联开关；其中，有两条三相供电线路分别设置有下联开关，设置有下联开关的三相供电线路为三相选择供电线路；

三相选择供电线路中的上联开关和下联开关串联；同一条三相选择供电线路中的上联开关和下联开关不同时闭合，且根据控制指令，下联开关与非本三相供电线路中的上联开关进行同步闭合，给永磁电机供电。

优选地，控制装置还设有手动三相供电线路；

手动三相供电线路上设有手动控制开关KM6，手动三相供电线路的第一端通过三相变压器初级线圈连接三相供电电源，手动三相供电线路的第二端连接永磁电机。

优选地，三相变压器的次级线圈设有三组次级抽头，形成三个挡位；

控制装置设有三条三相供电线路；

第一三相供电线路设有第一三相控制开关KM1和第四三相控制开关KM4；

第二三相供电线路设有第二三相控制开关KM2；

第三三相供电线路设有第三三相控制开关KM3和第五三相控制开关KM5；

第一三相控制开关KM1、第二三相控制开关KM2以及第三三相控制开关KM3均为上联开关；

第四三相控制开关KM4和第五三相控制开关KM5均为下联开关；

根据控制指令，第二三相控制开关KM2或第三三相控制开关KM3分别与第四三相控制开关KM4形成两个永磁电机控制挡位；

第一三相控制开关KM1或第二三相控制开关KM2分别与第五三相控制开关KM5形成两个永磁电机控制挡位。

优选地，三相变压器的次级线圈设有四组次级抽头，形成四个挡位；

控制装置设有四条三相供电线路；

第一三相供电线路设有第一三相控制开关KM1和第四三相控制开关KM4；

第二三相供电线路设有第二三相控制开关KM2；

第三三相供电线路设有第三三相控制开关KM3和第五三相控制开关KM5；

第四三相供电线路设有第七三相控制开关KM7；

第七三相控制开关KM7、第一三相控制开关KM1、第二三相控制开关KM2以及第三三相控制开关KM3均为上联开关；

第四三相控制开关KM4和第五三相控制开关KM5均为下联开关；

根据控制指令，第七三相控制开关KM7、或第二三相控制开关KM2、或第三三相控制开关KM3分别与第四三相控制开关KM4形成三个永磁电机控制挡位；

第七三相控制开关KM7、或第一三相控制开关KM1或第二三相控制开关KM2分别与第五三相控制开关KM5形成三个永磁电机控制挡位。

优选地，三相变压器的次级线圈设有两组次级抽头，形成两个挡位；

控制装置设有两条三相供电线路；

第一三相供电线路设有第一三相控制开关KM1和第四三相控制开关KM4；

第二三相供电线路设有第三三相控制开关KM3和第五三相控制开关KM5；

第一三相控制开关KM1以及第三三相控制开关KM3均为上联开关；

第四三相控制开关KM4和第五三相控制开关KM5均为下联开关；

根据控制指令，第三三相控制开关KM3与第四三相控制开关KM4形成永磁电机控制挡位；

第一三相控制开关KM1与第五三相控制开关KM5形成永磁电机控制挡位。

优选地，控制装置还设有控制指令获取模块，控制模块以及参数设置模块；

控制指令获取模块和参数设置模块分别与控制模块通信连接；

控制模块通过参数设置模块获取系统预设参数；

其中设置变压器次级电压档E1＝10-99伏；E2＝10-99伏；

设置变压器初级电压档Ue＝300-700伏；

设置开机电压降Uf＝10-60伏；

设置空载反电势E0＝300-730伏；

控制模块通过控制指令获取模块获取用户输入的控制指令，或系统预设的参数，控制上联开关和下联开关动作，实现对永磁电机供电的挡位切换。

优选地，控制模块实时检测电源电压U；

预设UL＝U；

控制模块按照下列公式，分别计算ER1、ER2、ER3、ER4、ER5的值；

ER1＝UL (KM6)

根据用户输入的控制挡位指令，选择启动时对应的ER1、或ER2、或ER3、或ER4、或ER5挡位，启动永磁电机；

运行过程中实时获取当前挡位数据，并将当前的挡位数据超出预设范围；

预设范围为E0-E≤当前挡位数据E≤E0+E/2；

则执行进行换挡作业，更换其他挡位数据；

控制模块执行换挡作业，通过E0-E＜(ER1或ER2或ER3或ER4或ER5)＜E0+E/2，获取当前每个挡位ER1、ER2、ER3、ER4、ER5的值是否在预设范围；如某一挡位在预设范围，且当前所选的挡位ER值＝E0时，将当前挡位换成所述挡位。

优选地，控制模块确定所换挡位之后，判断手动控制开关KM6是否断开，如未断开，断开手动控制开关KM6，经过延迟预设时长之后，执行换挡作业，并控制所换挡位对应的三相控制开关动作；

还包括：三组三相供电电源；

每组三相供电电源的第一相与三相变压器初级线圈的第一初级相抽头连接；

每组三相供电电源的第二相与三相变压器初级线圈的第二初级相抽头连接；

每组三相供电电源的第三相与三相变压器初级线圈的第三初级相抽头连接。

本发明还提供一种永磁电机电压自适应控制方法，方法包括：

电源闭合，系统上电；

获取启动控制指令，根据用户输入的控制挡位指令，选择启动时对应挡位，并控制启动永磁电机运行；

永磁电机运行过程中实时获取当前挡位数据，并将当前的挡位数据与预设范围进行比较，判断是否超阈值；

如当前挡位超出阈值时，则执行进行换挡作业，更换其他挡位数据；

执行换挡作业，通过E0-E＜(ER1或ER2或ER3或ER4或ER5)＜E0+E/2，获取当前每个挡位ER1、ER2、ER3、ER4、ER5的值是否在预设范围；

如某一挡位在预设范围，且当前所选的挡位ER值＝E0时，判断手动控制开关KM6是否断开，如未断开，断开手动控制开关KM6，经过延迟预设时长之后，执行换挡作业，并控制所换挡位对应的三相控制开关动作。

执行换挡作业时，在执行断开原挡位对应的三相控制开关时，先断开下联开关；再断开上联开关；

在执行闭合原挡位对应的三相控制开关时，先闭合上联开关，再闭合下联开关。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

本发明对油田已有的抽油机永磁电机进行动态控制，若运行功率因数较低，可应用永磁电机电压自适应控制方法及系统进行实时的动态切换挡位运行，保证永磁电机的高效、经济运行。

本发明采用了双绕组补偿变压器，对其绕组进行正反串接来实现多档电压，具有配置容量小、运行损耗小、造价低、原生态变压器静态调压、不产生任何谐波等显著优点，控制装置实现自动检测，自动控制的运行方式。对现场运行维护人员的操作过程进行了简单化。控制装置实现对永磁电机的各种输入数据进行计算处理，并根据计算结果诊断出永磁电机当前的运行状态，自动调节输出电压，依次实现自动监测、自动跟踪、自动调控，为永磁电机提供最佳的运行电压，确保抽油机永磁电机始终处于高效经济运行状态。

系统对油田已有的抽油机永磁电机进行控制，可使抽油机运行功率因数始终保持在0.97以上，综合节电率可达20％以上。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为永磁电机电压自适应控制系统示意图；

图2为永磁电机电压自适应控制系统五档控制实施例示意图；

图3为永磁电机电压自适应控制系统七档控制实施例示意图。

具体实施方式

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本发明的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本发明的各方面。

本发明提供一种永磁电机电压自适应控制系统，如图1至3所示，包括：控制装置4、三相供电电源1、三相变压器2以及永磁电机3；

每组三相供电电源1的第一相与三相变压器初级线圈的第一初级相抽头连接；每组三相供电电源的第二相与三相变压器初级线圈的第二初级相抽头连接；每组三相供电电源的第三相与三相变压器初级线圈的第三初级相抽头连接；三相变压器的次级线圈通过控制装置中的继电器和控制开关连接永磁电机，控制永磁电机运行。

具体的，三相变压器初级线圈连接三相供电电源；

三相变压器次级线圈的每相电设有N个挡位；

控制装置设有数量与三相变压器次级线圈挡位数量相同的三相供电线路；

三相供电线路中每相电的输入端对应与三相变压器次级线圈的三相电连接；三相供电线路中每相电的输出端连接永磁电机；

每个三相供电线路中分别配置有上联开关；其中，有两条三相供电线路分别设置有下联开关，设置有下联开关的三相供电线路为三相选择供电线路；

三相选择供电线路中的上联开关和下联开关串联；同一条三相选择供电线路中的上联开关和下联开关不同时闭合，且根据控制指令，下联开关与非本三相供电线路中的上联开关进行同步闭合，给永磁电机供电。

作为本发明优选的实施方式，比如采用五档控制永磁电机供电的方式为：

三相变压器的次级线圈设有三组次级抽头，形成三个挡位；

控制装置设有三条三相供电线路；

第一三相供电线路设有第一三相控制开关KM1和第四三相控制开关KM4；

第二三相供电线路设有第二三相控制开关KM2；

第三三相供电线路设有第三三相控制开关KM3和第五三相控制开关KM5；

第一三相控制开关KM1、第二三相控制开关KM2以及第三三相控制开关KM3均为上联开关；

第四三相控制开关KM4和第五三相控制开关KM5均为下联开关；

根据控制指令，第二三相控制开关KM2或第三三相控制开关KM3分别与第四三相控制开关KM4形成两个永磁电机控制挡位；

第一三相控制开关KM1或第二三相控制开关KM2分别与第五三相控制开关KM5形成两个永磁电机控制挡位。

作为本发明优选的实施方式，比如采用七档控制永磁电机供电的方式为：

三相变压器的次级线圈设有四组次级抽头，形成四个挡位；

控制装置设有四条三相供电线路；

第一三相供电线路设有第一三相控制开关KM1和第四三相控制开关KM4；

第二三相供电线路设有第二三相控制开关KM2；

第三三相供电线路设有第三三相控制开关KM3和第五三相控制开关KM5；

第四三相供电线路设有第七三相控制开关KM7；

第七三相控制开关KM7、第一三相控制开关KM1、第二三相控制开关KM2以及第三三相控制开关KM3均为上联开关；

第四三相控制开关KM4和第五三相控制开关KM5均为下联开关；

根据控制指令，第七三相控制开关KM7、或第二三相控制开关KM2、或第三三相控制开关KM3分别与第四三相控制开关KM4形成三个永磁电机控制挡位；

第七三相控制开关KM7、或第一三相控制开关KM1或第二三相控制开关KM2分别与第五三相控制开关KM5形成三个永磁电机控制挡位。

作为本发明优选的实施方式，比如采用三档控制永磁电机供电的方式为：三相变压器的次级线圈设有两组次级抽头，形成两个挡位；

控制装置设有两条三相供电线路；

第一三相供电线路设有第一三相控制开关KM1和第四三相控制开关KM4；

第二三相供电线路设有第三三相控制开关KM3和第五三相控制开关KM5；

第一三相控制开关KM1以及第三三相控制开关KM3均为上联开关；

第四三相控制开关KM4和第五三相控制开关KM5均为下联开关；

根据控制指令，第三三相控制开关KM3与第四三相控制开关KM4形成永磁电机控制挡位；

第一三相控制开关KM1与第五三相控制开关KM5形成永磁电机控制挡位。

当然本发明还可以根据实际需要，或者根据实际使用需要设置更多的挡位，比如九档，以及更多的挡位来实现对永磁电机控制。具体挡位数量不做限定，具体的连接方式，可以基于上述三挡、五档、七档的连接方式进行推导，或者推理可以得到相应的方式。

进一步的讲，控制装置可以以各种形式来实施。例如，本发明实施例中描述的终端可以包括诸如笔记本电脑、平板电脑(PAD)等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。本领域技术人员将理解的是，除了特别用于移动目的的元件之外，根据本发明的实施方式的构造也能够应用于固定类型的终端。

控制装置可以包括无线通信单元、音频/视频(A/V)输入单元、用户输入单元、感测单元、输出单元、存储器、接口单元、控制器和电源单元等等。但是应理解的是，并不要求实施所有示出的组件。可以替代地实施更多或更少的组件。将在下面详细描述移动终端的元件。

控制装置可以以使用例如计算机软件、硬件或其任何组合的计算机可读介质来实施。对于硬件实施，这里描述的实施方式可以通过使用特定用途集成电路(ASIC，Application Specific Integrated Circuit)、数字信号处理器(DSP，Digital SignalProcessing)、数字信号处理装置(DSPD，Digital Signal Processing Device)、可编程逻辑装置(PLD，Programmable Logic Device)、现场可编程门阵列(FPGA，FieldProgrammable Gate Array)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、被设计为执行这里描述的功能的电子单元中的至少一种来实施，在一些情况下，这样的实施方式可以在控制器中实施。对于软件实施，诸如过程或功能的实施方式可以与允许执行至少一种功能或操作的单独的软件模块来实施。软件代码可以由以任何适当的编程语言编写的软件应用程序(或程序)来实施，软件代码可以存储在存储器中并且由控制器执行。

进一步的讲，本发明的系统还涉及手动控制方式，控制装置还设有手动三相供电线路；手动三相供电线路上设有手动控制开关KM6，手动三相供电线路的第一端通过三相变压器初级线圈连接三相供电电源，手动三相供电线路的第二端连接永磁电机。

还可以设置手动控制总开关QF。作为电源供电一端，可以设置供电隔离开关Q1，来控制系统整体的供电状态。

附图中，三相变压器的初级端的x1、x2、x3,y1、y2、y3，z1、z2、z3均表示抽头，或者初级连接端。对应次级的a、b、c对应的下角标也是次级抽头，或者次级连接端。

三相控制开关可以采用接触器，或者继电器，电控开关等等根据需要进行设置。

本系统中涉及的控制装置还设有控制指令获取模块，控制模块以及参数设置模块；

控制指令获取模块和参数设置模块分别与控制模块通信连接；

控制模块通过参数设置模块获取系统预设参数；

其中设置变压器次级电压档E1＝10-99伏；E2＝10-99伏；

设置变压器初级电压档Ue＝300-700伏；

设置开机电压降Uf＝10-60伏；

设置空载反电势E0＝300-730伏；

当然这些具体数据可以基于实际需要进行设置，可以设置一个具体的数值，也可以设置一个范围等等。

控制模块通过控制指令获取模块获取用户输入的控制指令，或系统预设的参数，控制上联开关和下联开关动作，实现对永磁电机供电的挡位切换。

控制模块实时检测电源电压U；预设UL＝U；

这里，U_e—额定电压；

补偿变压器二次电压档U(V/W)1/U(V/W)2/U(V/W)n；

E0空载反电势；

U_f线路开机电压降；

检测电源电压U，开机前UL＝U-U_f；开机后UL＝U。

控制模块按照下列公式，分别计算ER1、ER2、ER3、ER4、ER5的值；

ER1＝UL (KM6)

根据用户输入的控制挡位指令，选择启动时对应的ER1、或ER2、或ER3、或ER4、或ER5挡位，启动永磁电机；

运行过程中实时获取当前挡位数据，并将当前的挡位数据超出预设范围；

预设范围为E0-E≤当前挡位数据E≤E0+E/2；

则执行进行换挡作业，更换其他挡位数据；

控制模块执行换挡作业，通过E0-E＜(ER1或ER2或ER3或ER4或ER5)＜E0+E/2，获取当前每个挡位ER1、ER2、ER3、ER4、ER5的值是否在预设范围；如某一挡位在预设范围，且当前所选的挡位ER值＝E0时，将当前挡位换成所述挡位。

控制模块确定所换挡位之后，经过延迟预设时长之后，执行换挡作业，并控制所换挡位对应的三相控制开关动作。

基于上述系统，本发明还提供一种永磁电机电压自适应控制方法，方法包括：

电源闭合，系统上电；

获取启动控制指令，根据用户输入的控制挡位指令，选择启动时对应挡位，并控制启动永磁电机运行；

永磁电机运行过程中实时获取当前挡位数据，并将当前的挡位数据与预设范围进行比较，判断是否超阈值；

如当前挡位超出阈值时，则执行进行换挡作业，更换其他挡位数据；

执行换挡作业，通过E0-E＜(ER1或ER2或ER3或ER4或ER5)＜E0+E/2，获取当前每个挡位ER1、ER2、ER3、ER4、ER5的值是否在预设范围；

如某一挡位在预设范围，且当前所选的挡位ER值＝E0时，判断手动控制开关KM6是否断开，如未断开，断开手动控制开关KM6，经过延迟预设时长之后，执行换挡作业，并控制所换挡位对应的三相控制开关动作。

执行换挡作业时，在执行断开原挡位对应的三相控制开关时，先断开下联开关；再断开上联开关；

在执行闭合原挡位对应的三相控制开关时，先闭合上联开关，再闭合下联开关。

上述控制方式是针对五档来进行，当然有更多的挡位也是按照上述控制方式来进行。

上述公式中，比如选择了ER4挡位，则闭合KM3和KM4对应的常开节点。

切换过程中，确定待切换的挡位后，立即断开KM6的常开开关，经过预设时长之后，这里可以是20毫秒至50毫秒，执行切换目标的方案，例如选择了挡位ER2，闭合KM2，经过预设时长之后闭合KM4。闭合过程中，先闭合KM1、或KM2或KM3，后闭合KM4、KM5。

如果选择了ER1,则维持KM6吸合不变，维持当前挡位。

进一步的讲，以五档为例，系统启动之后，控制接触器吸合，控制装置上电上电开始工作。

第一步：检测电源电压U，计算UL＝U-Uf，代入五个算式

ER1＝UL (KM6)

第二步：按照这个方式进行判定，E0-E≤当前挡位数据E≤E0+E/2；

第三步：判断选出ER1-ER5中的一档，按照选定的挡位，控制启动永磁电机。

启动后，实时获取当前挡位数据，并将当前的挡位数据超出预设范围；

第四步：运行中，时刻检测电源电压U，按照UL＝U，代入上述算式；

第五步：时刻计算ER1、ER2、ER3、ER4、ER5的值；

第六步：当上述某一ER值＝E0时，或当前的挡位数据与预设范围进行比较，超阈值时，进行挡位切换。执行换挡作业，通过E0-E＜(ER1或ER2或ER3或ER4或ER5)＜E0+E/2，获取当前每个挡位ER1、ER2、ER3、ER4、ER5的值是否在预设范围；

如某一挡位数值超出预设范围，断开原挡位对应的三相控制开关，经过延迟预设时长之后，执行换挡作业，并控制所换挡位对应的三相控制开关动作。

如果当前挡位数值满足预设范围，则不执行换挡。

如果上述待换挡位的几个数值相同，比如待换的ER1、ER2、ER3、ER4、ER5的值，存在相同数值，可以根据预设的条件，设置优选换取的挡位进行切换。

第七步：如此不停止的检测电源电压U，条件满足后，完成档位切换，维持设备的高效运行。

这样，补偿变压器输出侧设一组电压可以形成三组电压来适应常规永磁电机的经济运行。

补偿变压器输出侧设两组电压可以形成五组电压来适应常规永磁电机的经济运行。

补偿变压器输出侧设三组电压可以形成七组电压来适应常规永磁电机的经济运行。以此类推，越精细的电压，更能挖掘常规永磁电机高效节能运行的潜能，其控制方法与本发明所提供的控制方法是一致的。

本发明对油田已有的抽油机永磁电机进行动态控制，若运行功率因数较低，可应用永磁电机电压自适应控制方法及系统进行实时的动态切换挡位运行，保证永磁电机的高效、经济运行。

本发明采用了双绕组补偿变压器，对其绕组进行正反串接来实现多档电压，具有配置容量小、运行损耗小、造价低、原生态变压器静态调压、不产生任何谐波等显著优点，控制装置实现自动检测，自动控制的运行方式。对现场运行维护人员的操作过程进行了简单化。控制装置实现对永磁电机的各种输入数据进行计算处理，并根据计算结果诊断出永磁电机当前的运行状态，自动调节输出电压，依次实现自动监测、自动跟踪、自动调控，为永磁电机提供最佳的运行电压，确保抽油机永磁电机始终处于高效经济运行状态。

系统对油田已有的抽油机永磁电机进行控制，可使抽油机运行功率因数始终保持在0.97以上，综合节电率可达20％以上。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。