專利名稱：抽油機隨載動態(tài)控制器的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型屬于油田抽油機的電控部分，即抽油機隨載動態(tài)控制器。
目前在中國石油工業(yè)的生產(chǎn)第一線，看到抽油機電控器產(chǎn)品的主要電路構(gòu)成95％以上還是采用DZ10、DZ20空氣斷路器；CJ1-、CJ20交流接觸器和RJ熱繼電路等。其設計思想、工藝、結(jié)構(gòu)主要元器件等都停留在60～80年代水平。甚至目前在生產(chǎn)第一線還可以看到為數(shù)不少的已列入16批落后的淘汰產(chǎn)品還正在使用。造成能耗高、故障率高、效率低的“兩高一低”局面，嚴重影響原油生產(chǎn)。
本實用新型的目的是公開一種抽油機隨載動態(tài)控制器，利用現(xiàn)代新技術(shù)實現(xiàn)對抽油機電動機的軟起動、軟停止，做到對電動機進行實時動態(tài)控制，使電能節(jié)省到最低限度。
本目的以這樣的技術(shù)方案來實現(xiàn)該抽油機隨載動態(tài)控制器，它主要由控制器箱體、控制器主電路及控制電路組成，其中控制器主電路包括電源電路1與其相接的隔離斷路器電路2，信號采集電路5及在其輸出端連接的抽油機電動機6，在其中的隔離斷路器電路2與信號采集電路5之間連接一三相智能交流集成電路3，同時，與其并聯(lián)的還有過壓保護電路4，所述控制電路是指在信號采集電路5的輸出與三相智能交流集成電路3之間連接的信號處理隨載動態(tài)控制電路7，及與之相接的手動控制電路及自動遙控控制接口電路8。
該抽油機隨載動態(tài)控制器，由于采用現(xiàn)代電子技術(shù)，即產(chǎn)品的整體設計中新設有三相智能模塊，信號處理隨載動態(tài)控制電路、過壓保護電路及計算機自動遙控接口電路等，實現(xiàn)了對抽油機電動機的軟起動、軟停止，可在抽油機運行過程中隨負載大小而自動控制抽油機端電壓，讓電動機的功率隨負載大小而自動控制，使電動機工作狀態(tài)完全符合抽油機的工作狀態(tài)，做到對電動機進行實時動態(tài)控制，使電能節(jié)省到最低限度。另外，提高了電控制的防爆及安全性，可靠性與可操作性，同時也提高了抽油機的使用壽命。
下列附圖給出了本實用新型的實施例



圖1為本實用新型的整體電路結(jié)構(gòu)框圖。
圖2為本實用新型主電路部分的電路工作原理圖。
圖3為信號處理隨載動態(tài)控制電路構(gòu)成的控制箱外形示意圖。
圖4為信號處理隨載動態(tài)控制電路的工作原理圖。
圖5為手動控制及自動遙控控制接口電路的工作原理圖。
圖6為圖5中的集成電路A的具體電路工作原理圖。
圖7為過壓保護器電路工作原理圖。
結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。
該抽油機隨載動態(tài)控制器主要由控制器箱體、控制器主電路及控制電路組成。如
圖1、2所示控制器主電路包括有電源電路1、隔離斷路器電路2，三相智能交流集成塊(MGYS-GL-150A)3與過壓保護電路4并接在隔離斷路器的輸出，三相智能交流集成塊3的一輸出連接信號采集電路5、另一輸出連接信號處理隨載動態(tài)控制電路7，抽油機電動機6連接在信號采集電路的輸出端。控制電路包括信號處理隨載動態(tài)控制電路7與手動控制器及自動遙控控制接口8。其中信號處理隨載動態(tài)控制電路7并接在三相智能交流集成電路3與信號采集電路5上，而手動控制器、自動遙控接口電路與信號處理隨載動態(tài)控制電路相接。
該控制器的主電路工作原理圖，由圖2所示在三相電源L1、L2、L3的三相輸出端設置有隔離斷路器DK，三相智能交流集成塊(MGYS-GL-150A)3與過壓保護器4并接后接在隔離斷路器的X1、X2、X3的三相端。參見圖3、4，MGYS-GL-150A電路與過壓保護器分別向信號處理動態(tài)控制電路提供-電流信號和電壓信號，電流信號通過電流互感器LD輸出端接入圖4電路中的接點⑦、⑧上，電壓信號的輸出端接入其接點⑨、⑩上。圖2所示，在電動機M與三相智能交流集成電路(MGYS-GL-150A)之間還接有電動機綜合保護器JD。圖4所示，信號處理隨載動態(tài)控制電路主要包括有開關(guān)電路J1經(jīng)變壓器B，通過橋式整流D2再經(jīng)三端穩(wěn)壓D3提供一個12V電壓；電路中即連接總線的接點②接有雙保險繼電器開關(guān)電路J3；小模塊集成電路A(SLC2B-380V)與信號初調(diào)電位器W1、W3，精調(diào)電位器W2構(gòu)成信號調(diào)整處理電路。圖6所示所述的小模塊集成電路(SLD2B-380V)是由三極管BG2、BG3串聯(lián)后再與三極管BG1并聯(lián)構(gòu)成。見圖5，該手動控制器電路的構(gòu)成是有一個轉(zhuǎn)換開關(guān)HA，手動控制按鈕TA、QA，控制端③、④與信號處理隨載動態(tài)控制電路控制總線③、④相接；自動遙控接口電路的構(gòu)成是有停止與起動閉合點SJ、YQ，報警器FM，及時間繼電器SJ，控制端接點①、②與信號處理隨載動態(tài)控制電路控制總線①、②相接。圖6所示，它是一個阻容過壓保護器電路，見圖2，由壓敏電阻RY1、RY2、RY3分別并接在各線路中(即三相線X1、X2、X3上)，在X1、X2、X3線路中分別串接有電容C11、電阻R11，電容C22、電阻R22，電容C33、電阻R22所構(gòu)成。
該抽油機隨載動態(tài)控制器的工作原理閉合隔離開關(guān)DK，使控制系統(tǒng)得電。
一、首先手動控制，將轉(zhuǎn)向開關(guān)HA旋轉(zhuǎn)到“手動”位置。起動時按下“起動”按鈕QA，見圖4，信號處理隨載動態(tài)控制器內(nèi)繼電器J1吸合，變壓器B得電通過D2整流由D3穩(wěn)壓并提供+12V電源，在此同時繼電器J3吸合，控制總線MJL的腳②對地雙保險開關(guān)J3打開，通過SLD2B集成電路中的三極管BG3、電阻R6對電容C3沖電，使控制總線MJL腳②電壓逐漸升高，完成軟起動。軟起動過后信號源電流互感器LD、信號變壓器Xi同時采集信號，分別經(jīng)過二極管D、橋式整流D1整流，電容C1、C2濾波，電位器W1、W3調(diào)整初始值，W2進行精調(diào)，調(diào)整后的信號分別送到集成電路SLD2B中的三極管BG1、BG2進行處理，通過控制總線MJL腳②對集成塊MGYS-GL-150A進行控制，達到實時動態(tài)地隨負載大小變化而改變其集成塊的輸出電壓，從而使電動機M的功率隨負載大小變化而變化，將電能充分利用。停止時，按下“停止”按鈕TA，使信號處理隨載動態(tài)控制電路內(nèi)繼電器J1斷開，變壓器B斷電，控制系統(tǒng)斷電，繼電器J3閉合，控制總線MJL腳②實施對地雙保險，電動機M停止工作。
二、自動遙控控制，見圖5，將轉(zhuǎn)換開關(guān)HA旋轉(zhuǎn)到“自動”位置。起動時，先將控制器接到計算機通信遙控起動指令信號，遙控觸點YQ閉合，報警器FM報警，操作人員離開抽油機現(xiàn)場，同時，時間繼電器SJ得電經(jīng)10秒鐘延時兩個延時觸點，一個延時閉合觸點SJ延時閉合，使信號處理隨載動態(tài)控制電路中繼電器J1吸合，變壓器B得電通過整流電路D2整流，三端穩(wěn)壓D3提供+12V電源，同時繼電器J3吸合，控制總線MJL腳②對地雙保險開關(guān)J3打開，完成電動機M起動及動態(tài)隨載任務。另一個延時斷開觸點SJ延時斷開，使報警器FM解除報警。停止時，控制器接到計算機通信遙控停止指令信號，遙控觸點YT閉合，信號處理隨載動態(tài)控制電路中繼電器J2吸合，J2的常閉觸點斷開，電路中的繼電器J1斷開，變壓器B斷電，控制系統(tǒng)斷電J3閉合，控制總線MJL腳②實施對地雙保險，電動機M停止工作。
控制器主電路中的過壓保護器是由RY1、RY2、RY3壓敏電阻實施對浪涌電壓，高壓靜電，雷擊的保護。由電容C11、C22、C33，電阻R11、R22、R33完成對電網(wǎng)中以及MGYS-GL集成塊工作時帶來的操作過電壓、尖峰窄脈沖和電網(wǎng)中的非線性干擾等。
電動機M的過載、斷相保護是由成品的JD-5B型電動機綜合保護器完成，一旦出現(xiàn)過載或斷相保護器常閉觸點斷開，使控制系統(tǒng)斷電，對電動機實施保護。
權(quán)利要求1.一種抽油機隨載動態(tài)控制器，它主要由控制器箱體、控制器主電路及控制電路組成，其中控制器主電路包括電源電路(1)與其相接的隔離斷路器電路(2)，信號采集電路(5)及接其輸出端的抽油機電動機(6)，其特征是在隔離斷路器電路(2)與信號采集電路(5)之間連接一三相智能交流集成電路(3)，同時，與其并聯(lián)的還有過壓保護電路(4)，所述控制電路是指在信號采集電路(5)的輸出與三相智能交流集成電路(3)之間連接的信號處理隨載動態(tài)控制電路(7)，以及與之相接的手動控制電路、自動遙控控制接口電路(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油機隨載動態(tài)控制器，其特征是所述的三相智能交流集成電路(3)是指MJYS-JL-150A集成塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油機隨載動態(tài)控制器，其特征是所述電壓保護電路(4)是由三相電路中分別并聯(lián)的壓敏電阻RY1、RY2、RY3以及各相線路中分別串接的電容、電阻所構(gòu)成，它們分別是電容C11、電阻R11、電容C22、電阻R22，電容C33、電阻R33。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油機隨載動態(tài)控制器，其特征是所述的信號處理隨載動態(tài)控制電路(7)主要由開關(guān)電路J1經(jīng)變壓器B、整流電路D2、再經(jīng)穩(wěn)壓D3提供一個12V穩(wěn)壓源，通過控制總線接點并接有雙保險繼電器開關(guān)電路J3，以及由集成小模塊(SLD2B-380V)電路與初調(diào)及精調(diào)電位電路W1、W2、W3構(gòu)成的信號調(diào)整處理電略所組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油機隨載動態(tài)控制器，其特征是所述的信號采集電路是由電流互感器LD構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的抽油機隨載動態(tài)控制器，其特征是所述的手動控制電路及自動遙控控制接口電路(8)主要由轉(zhuǎn)換開關(guān)HA、手動按鈕TA、QA；遙控觸點YQ、YT，在起動觸點YQ一端接有報警器FM及時間繼電器SJ所組成。
專利摘要該抽油機隨載動態(tài)控制器,它包括由電源、隔離斷路器、三相智能交流集成電路、過壓保護電路、信號采集電路以及抽油機電動機組成的控制器主電路;由信號處理隨載動態(tài)控制電路、手動控制器及自動遙控接口電路構(gòu)成的控制電路以及控制器箱體所組成。該抽油機控制器實現(xiàn)隨載動態(tài)控制,使能耗降到最低水平,是一般抽油機能耗的50%左右;它防爆和安全性好;由于增加了自動遙控接口,提高抽油機的可操作性;提高了使用壽命。
文檔編號F04B49/06GK2441999SQ0022660
公開日2001年8月8日 申請日期2000年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月12日
發(fā)明者徐琦, 魏玉震, 張克明, 吳東林, 徐剛 申請人:徐琦, 魏玉震