传统的悬梁式抽油机采用恒速运行加装制动单元或能量回馈的方案，能耗和成本方面存在很大的弊端。本文介绍了以RNB2000-U系列变频器为核心的电控系统在油田抽油机上的应用，提出了能量和功率双闭环控制的全新方案，效率更高，成本更低。
一、引言
我国的油田绝大部分为低能、低产油田，不像国外的油田有很强的自喷能力，大部分油要靠注水来压油入井，靠抽油机(磕头机)把油从地层中提升上来。在我国，以水换油、以电换油是目前油田的现实，耗电费用在我国的石油开采成本中占了相当大的比例。所以，石油行业十分重视节约电能，节省电耗就是直接降低石油的开采成本。
抽油机节能，其首选方案是采用变频器对其电机拖动系统进行改造，抽油机改用变频器拖动后有以下几个好处：
(1)提高功率因数：输入侧功率因数可由原来的0.25～0.5提高到0.9以上，大大减小了供电电流，从而减轻了电网及变压器的负担，降低了线损，可省去大量的“增容”开支。
(2)提高运行效率：可根据油井的实际供液能力，动态调整抽取速度，一方面达到节能目的，同时还可以增加原油产量，系统效率大大提高。
(3)实现了真正的“软起动”：对电动机、变速箱、抽油机都避免了过大的机械冲击，大大延长了设备的使用寿命，减少了停产时间，提高了生产效率。
但是，变频器用于抽油机电机时，也有几个问题需要解决，主要是冲击电流问题和再生能量的处理问题，下面分别加以分析。
二、悬梁式抽油机现状介绍
2.1悬梁式抽油机机械机构介绍
游梁式抽油机主要是由四大部分组成的：
(1)游梁部分：驴头、游梁、横梁、尾梁、连杆、平衡块(复合平衡抽油机)
(2)支架部分：横梁轴承座、工作梯、护圈、操作台、支架
(3)减速器部分：底座、减速器筒座、减速器、曲柄、配重块、刹车等部件
(4)配电部分：电机座、电机、配电箱等
2.2悬梁式变频改造现状介绍
就实际的变频改造情况来看，绝大部分抽油机的配重实际上是严重不平衡的，从而造成过大的冲击电流，不仅无谓浪费掉大量的电能，而且严重威胁到设备的安全。同时也给采用变频器调速控制造成很大的困难：一般变频器的容量是按电动机的额定功率来选配的，过大的冲击电流会引起变频器的过载保护，不能正常工作。
此外，在油井开采前期储油量大，储油量大，供液足，为提高才有效率可采用固定频率运行，保证较高的产油量。但是在中、后期，由于石油储油量减少，易造成供液不足，电机若仍然工作在当前频率状态势必浪费电能造成不必要的损耗，这时需要考虑实际工作情况，适当降低电机转速减少冲程有效提高充盈率。
三、传统的变频解决方案介绍
变频技术引入到游梁式抽油机控制中去是大势所趋。变频调速属于无极调速，根据电动机工作电流的大小确定电动机的工作频率，这样可以根据井况的变化，方便的调节抽油机的冲程，达到节能和提高电网功率因数的目的。而矢量变频控制技术的应用可保证低速大转矩输出，转速可以平滑地大范围调节。同时，变频器对电动机保护功能齐全，如短路、过载、过压、欠压及失速等，可有效地保护电机及机械设备，保证设备在安全的电压下工作，具有运行平稳、可靠，提高功率因数等诸多优点，是采油设备改造的理想方案。目前主流的解决方案有以下几种：
方案1：变频器加能耗制动单元
这种方式比较简单，但运行效率低。这主要是因为恒速运行时下冲程状态下电机发电能量回馈导致的。在使用普通变频器时，普通变频器的输入是二极管整流，能量不可反方向流动。上述这部分电能没有流回电网的通路，必须用电阻来就地消耗，这就是必须使用能耗制动单元的原因，也直接导致了能耗较大，整体效率偏低。
缺点：能效偏低，且需加装制动单元和制动电阻。
方案2：变频器加回馈单元控制
