專利名稱：電機二次啟動防閃爍節(jié)電自控柜的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電機自控柜，特別是一種具有二次啟動、防閃爍和節(jié)電功能、專用于油田抽油機群的電機自控柜。
電機自控柜作為電動機的自控裝置使用已久，種類較多，其基本功能是延時順序開機、過流、過壓、缺相保護等。近幾年的專利文獻中也公開過這一領域的最新技術。例如，專利CN8620076和CN87203408，主要功能是斷相保護，專利87205954和CN88220351.7，具有斷相和過流保護雙功能；專利89216386.0不但具有斷相和過流保護功能，而且能按給定延時順序自動啟動多臺電機，其自身耗電量很少，是油田抽油機群目前最理想的自控裝置。但是，由于抽油機在工作時其負荷是隨沖程周期交替變化的，在負荷重時電機啟動困難，若電機較長時間工作在大電流狀態(tài)，易使絕緣加劇老化，甚至燒毀電機及控制設備；當電網出現瞬時閃爍(電)時，會造成大面積停機使原油減產，尤其在風雨季節(jié)，這種事故時有發(fā)生；由于其交流接觸器一直處于通電狀態(tài)，自身耗電較大，同時會產生振動和噪聲。這些問題至今未得到解決。
鑒于已有技術未能解決上述問題，本實用新型的目的就在于提供一種既具有已有技術的功能，又具有二次啟動，防閃爍和節(jié)電功能的電機自控柜，從根本上解決上述長期存在的問題。本實用新型的這一目的是通過下述技術方案實現的，其整機電路包括順序開機延時電路、定時關機電路、二次開機電路、保護延時投入電路、缺相和過流保護電路，以及防閃爍電容器和節(jié)電型交流接觸器。其中延時電路以集成電路為主，配上相應的阻容延時輸入回路和繼電器；缺相和過流保護電路也以集成電路為主，配上相應的電阻、電容、二極管、三極管和繼電器；防閃爍電容采用電容量較大的電解電容器，其電容量的大小決定了防閃爍時間的長短；“節(jié)電型交流接觸器”系本申請人的另一項專利申請，它在運行狀態(tài)下是靠機械自鎖裝置保持其主、輔觸點的閉合，所以幾乎不耗電能。
上述定時關機電路和二次開機電路系本實用新型為了實現電機二次啟動功能而加裝的兩路延時電路。其作用是克服因負荷較重和不平衡造成的抽油機電機啟動困難，防止燒毀電機，延長電機使用壽命，確保油井連續(xù)正常生產。其工作原理是電源接通并順序開機工作后電機啟動，同時定時關機電路(下稱A路延時電路)工作。當抽油機達到最大旋轉力矩而未完成啟動時，A路延時時間到，使電機停電，抽油機在負荷作用下反向滑動，此時二次開機電路(下稱B路延時電路)工作，當抽油機反向滑動到最高點欲向回擺動時，B路延時時間到，電機二次啟動。因為此時的抽油機具有向前滑動的慣性，電機負荷較輕，所以電機很容易啟動運行。
上述防閃爍電路的工作原理是當電網瞬時閃爍斷電時，防閃爍電容器上儲存的電能使執(zhí)行繼電器繼續(xù)吸合數秒鐘，從而實現了閃電不停機、不停產，解決了油田長期未能解決的又一大問題。
上述防閃爍電路必須與上述節(jié)電型交流接觸器配用，才能防止因電網瞬時閃爍而引起停機停產，并且同時實現交流接觸器節(jié)電和無振動、無噪聲運行。
由此可見，本使用新型不但具有已有技術的各種延時和保護功能，而且還具有其獨特的功能，從根本上解決了油田抽油機群的電機重負荷啟動困難，電網閃爍停機停產、自控柜節(jié)電這三個技術問題。它不但有效地保護了大批量在用電機和節(jié)省了大量電能，更重要的是它能使抽油機長期正常運轉，避免了停機停產造成的直接和間接的巨大經濟損失，確保國家能源生產計劃的完成。
附圖
為本實用新型的實施例基本電路原理圖。其中以集成電路IC1為主，與電位器W1、電容C4和繼電器J2K等組成了順序開機延時電路，以集成電路IC2為主，與電位器W2、電容C6和繼電器J3K等組成了定時關機電路(即A路延時電路)。以集成電路IC3為主，與電位器W3、電容C8和繼電器J4K等組成了二次開機電路(即B路延時電路)。以集成電路IC4為主，與電位器W6、電容C13和繼電器J7K等組成了保護延時投入電路。以上各部分電路中的電位器，分別用來調整其延時時間常數。此外，以集成電路IC5、IC6、IC7為主，與其相應的電阻、電容、電位器、二極管、三極管和繼電器J5K、J6K等組成了缺相和過流保護電路。C3為防閃爍電容器，它與執(zhí)行繼電器J1等組成了閃電不停機放電回路，改變電容器C3的容量大小，即可改變防閃時間的長短。
各部分電路的工作過程是1、過流保護及指示電路以集成電路IC5、互感器HL、三極管BG2、繼電器J6K發(fā)光二極管D9、R1－R6、W4－W5、D4、DW2、C10－C12等組成了過流保護及指示電路。
當電機過流時，HL輸出過流信號，經IC5放大后輸出高電位，BG2飽和導通，J6K吸合，同時常閉觸點J6K1開路，使執(zhí)行繼電器J1失電，從而達到停機保護之目的。
2、缺相保護及指示電路以集成電路IC6、IC7、BG1、繼電器J5K、發(fā)光二極管D8，電阻RA－RC，R7－R10，R12－R15、C15、C16、C18、D6、D5等組成缺相保護及指示電路。
當電機缺相時，缺相信號由RA－RC比較，D6整流，R15限流，經IC6放大，使BG1飽和導通J5K吸合，D8發(fā)光，同時J5K1開路，J1執(zhí)行繼電器失電實現保護停機。
3、保護記憶及解除方法本保護電路在BG2集電極與發(fā)射極之間接入JK61當J6K吸合后，使BG2短接J6K自保，D9發(fā)光指示過流。當缺項時，由于缺項信號不斷輸入IC6－IC7，BG1一直導通，J5K保持吸合，D8發(fā)光指示缺相。所以任何一種故障保護后，必須將故障排除，且按下HA解除記憶后，方可再次開機。
4、定時關機和二次開機電路以集成電路IC2、W2、C6、C7、D2及繼電器J3K等組成定時關機電路；集成電路IC3、C8、W3、C9、D3、繼電器J4K等組成定時二次開機電路。接通電路，IC2工作J3K吸合，J1接通，主接觸器吸合，電機啟動。當C6充電到2／3電源電壓時，IC2關斷J3K失電使J1失電，主接觸器斷電關機。同時，IC3等組成的延時電路中，C8經W2充電延時，當C8充電到2／3電源電壓時，集成電路接通J4K，使執(zhí)行繼電器J1二次接通，主接觸器也被二次接通，從而使電機被二次啟動。
5、防閃爍電容器放電回路C3為防閃爍電容器，當保護投入后，J7K接通，C3沖電到電源電壓，當電網閃爍時有如下兩種情況(1)手動時C3經手動開關、JK1、TA給J1提供維持電流；(2)自動時C3經J4K給J1提供維持電流使J1維持吸合數秒種以達到防閃作用。
權利要求1.一種由電子電路構成的電機二次啟動防閃爍節(jié)電自控柜，其特征在于整機電路包括順序開機延時電路、定時開關電路、二次開機電路、保護延時投入電路、缺相和過流保護電路、防閃爍電路，以及節(jié)電型交流接觸器，其中順序開機延時電路由集成電路IC1、電位器W1、電容C4和C5、二極管D1及繼電器J2K組成，定時關機電路由集成電路IC2、電位器W2、電容C6和C7、二極管D2及繼電器J3K組成，二次開機電路由集成電路IC3、電位器W3、電容C8和C9、二極管D3及繼電器J4K組成，保護延時投入電路由集成電路IC4、電位器W6、電容C13和C14、繼電器J7K組成，缺相和過流保護電路由集成電路IC5、IC6、IC7及與其相應的電阻、電容、電位器、二極管、三極管和繼電器J5K、J6K組成。
2.根據權利要求1所述的電機自控柜，其特征在于缺相和過流保護電路中的過流保護及指示電路，由集成電路IC5、互感器HL、三極管BG2、繼電器J6k、發(fā)光二極管D9，以及電阻R1～R6、電位器W4和W5、二極管D4、穩(wěn)壓管DW2和電容C10～C12組成。
3.根據權利要求1所述的電機自控柜，其特征在于缺相和過流保護電路中的缺相保護及指示電路，由集成電路IC6和IC7、三極管BG1、繼電器J5k、發(fā)光二極管D8、電阻RA～RC、R7～R10、R12～R15、電容C15、C16、C18和二極管D5、D6組成。
4.根據權利要求1所述的電機自控柜，其特征在于防閃爍電路由電容C3和繼電器J1組成，C3采用電容量較大的電解電容器，其電容量的大小決定了防閃爍時間的長短。
專利摘要本實用新型涉及電機自控柜，特別是一種專用于油田抽油機群的電機自控柜。它包括順序開機延時電路、定時關機電路二次開機電路、保護延時投入電路、缺相和過流保護電路，以及防閃爍電容器和節(jié)電型交流接觸器。該自控柜不但具有已有技術的各種延時和保護功能，而且還從根本上解決了油田抽油機群的重負荷啟動困難、電網閃爍停機停產，自控柜節(jié)電這三個技術問題。既可有效地保護大批在用電機，又可避免停機停產造成的巨大經濟損失。
文檔編號H01H47/18GK2124527SQ9221125
公開日1992年12月9日 申請日期1992年2月16日 優(yōu)先權日1992年2月16日
發(fā)明者柴福亮, 夏吉健 申請人:勝利石油管理局河口采油廠