專(zhuān)利名稱(chēng)：油田抽油機(jī)電機(jī)節(jié)電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種節(jié)電器，特別涉及一種能夠根據(jù)油田油井出油量和電機(jī)負(fù)荷 狀況對(duì)油田抽油機(jī)電機(jī)進(jìn)行自動(dòng)控制的節(jié)電器。
背景技術(shù)：
目前，使用在我國(guó)各油田的抽油機(jī)總數(shù)已超過(guò)10萬(wàn)臺(tái)，是各油田的主要耗能設(shè) 備。按每臺(tái)電機(jī)容量30kw (實(shí)際上不止于此，在油田使用最多的是37kw和45kw電機(jī)，部分 使用55kw和75kw電機(jī))計(jì)算，裝機(jī)總?cè)萘吭谌偃f(wàn)千瓦以上。作為油田生產(chǎn)中使用最多的 耗能設(shè)備，抽油機(jī)拖動(dòng)電機(jī)的負(fù)載率普遍較低，造成能源浪費(fèi)。在實(shí)際開(kāi)采作業(yè)過(guò)程中，抽 油機(jī)受油井的井深、油質(zhì)、雜質(zhì)、含沙量、含水量等諸多客觀因素的影響，須調(diào)整作業(yè)沖次、 沖程，甚至更換電機(jī)、改變電機(jī)的功率；同時(shí)，由于油田所處地理位置、緯度的不同，以及所 處地區(qū)的氣候等自然因素，也會(huì)對(duì)開(kāi)采作業(yè)產(chǎn)生影響，要求抽油機(jī)根據(jù)實(shí)際工況進(jìn)行相應(yīng) 的控制調(diào)整。鑒于以上所述油田抽油機(jī)的技術(shù)要求以及使用的社會(huì)效益，抽油機(jī)對(duì)電機(jī)控 制系統(tǒng)的基本要求是大范圍的、穩(wěn)定可靠的控制裝置；具有比較顯著的節(jié)電效果。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能夠?qū)Τ橛蜋C(jī)工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān) 測(cè)，根據(jù)油田油井出油量，控制電機(jī)起停，保證抽油機(jī)的“滿油率”，同時(shí)根據(jù)電機(jī)負(fù)載狀況 控制電機(jī)工作電壓，達(dá)到對(duì)油田抽油機(jī)電機(jī)進(jìn)行自動(dòng)控制的節(jié)電器。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用了如下技術(shù)方案一種油田抽油機(jī)電機(jī) 節(jié)電器，包括電流互感器、電流電壓轉(zhuǎn)換電路以及順次連接的微處理器電路、晶閘管驅(qū)動(dòng)電 路和晶閘管組，所述晶閘管組的輸出端通過(guò)所述電流互感器與電機(jī)電連接，所述電流互感 器的信號(hào)輸出端通過(guò)所述電流電壓轉(zhuǎn)換電路與所述微處理器電路電連接，所述晶間管組由 三相電源電路供電。作為優(yōu)選，還包括起停控制電路和設(shè)置在抽油機(jī)的出油口處的流量傳感器，所述 起?？刂齐娐泛土髁總鞲衅骶c所述微處理器電路電連接。作為優(yōu)選，還包括輸出端與所述微處理器電路的電源端電連接的電源轉(zhuǎn)換電路， 所述電源轉(zhuǎn)換電路的輸入端與所述三相電源電路電連接。作為優(yōu)選，所述電源轉(zhuǎn)換電路包括順次連接的隔離變壓器、整流、濾波和穩(wěn)壓電 路。作為優(yōu)選，還包括與所述微處理器電路電連接的鍵盤(pán)電路和數(shù)碼管顯示電路。作為優(yōu)選，所述晶閘管組包括三組反并聯(lián)晶閘管，每組所述反并聯(lián)晶閘管與散熱 片連接。作為優(yōu)選，所述晶閘管組包括與散熱片連接的三組晶閘管MTC模塊，即可控硅模 塊。作為優(yōu)選，所述微處理器電路采用51系列微處理器器或AVR系列微處理器。[0012]作為優(yōu)選，所述電機(jī)為鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果在于1、本實(shí)用新型采用晶閘管調(diào)壓原理，利用電流實(shí)時(shí)跟蹤技術(shù)，當(dāng)電機(jī)負(fù)荷小于電 機(jī)額定負(fù)荷的60%時(shí)，降低電機(jī)工作電壓，由于電機(jī)工作電壓的降低，電機(jī)電流也隨之降 低，即電機(jī)勵(lì)磁電流減小，電機(jī)功率因數(shù)提高，達(dá)到節(jié)能的目的。2、同時(shí)利用流量傳感器檢測(cè)出口油的流量，當(dāng)油井出口油量小于設(shè)定值時(shí)，停止 電機(jī)工作一段時(shí)間(時(shí)間可以人為設(shè)置)，然后再自動(dòng)開(kāi)啟電機(jī)，保證抽油機(jī)的“滿油率”， 達(dá)到節(jié)能的目的。

圖1為本實(shí)用新型的油田抽油機(jī)電機(jī)節(jié)電器的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本實(shí)用 新型的限定。如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例的油田抽油機(jī)電機(jī)節(jié)電器，包括流量傳感器、鍵盤(pán) 電路、數(shù)碼管顯示電路、起動(dòng)和停機(jī)控制電路、微處理器電路、晶間管驅(qū)動(dòng)電路、晶間管組、 電流互感器、電機(jī)、電流電壓轉(zhuǎn)換電路、電源轉(zhuǎn)換電路和三相電源電路；所述流量傳感器設(shè) 置在抽油機(jī)的出油口處，且所述流量傳感器的輸出端與所述微處理器電路的A/D端連接； 所述鍵盤(pán)電路的輸出端與所述微處理器電路的I/O 口連接；所述數(shù)碼管顯示電路的輸入端 與所述微處理器電路的I/O 口連接；所述起動(dòng)和停機(jī)控制電路的輸出端與所述微處理器電 路的I/O 口連接；所述晶閘管驅(qū)動(dòng)電路的輸入端與所述微處理器電路的I/O 口連接，所述晶 閘管驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與所述晶閘管組的驅(qū)動(dòng)輸入端連接；所述電流互感器的一次線圈串 聯(lián)在所述晶閘管組與所述電機(jī)電源連接線上，所述電流互感器的二次線圈的輸出端接到所 述電流電壓轉(zhuǎn)換電路的輸入端；所述電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端與所述微處理器電路的A/D端 連接；所述電源轉(zhuǎn)換電路的輸入端與所述三相電源電路的輸出端連接，所述電源轉(zhuǎn)換電路 的輸出端與所述微處理器電路的電源端連接；所述三相電源電路的輸入端與電網(wǎng)供電系統(tǒng) 連接。本實(shí)用新型實(shí)施例的油田抽油機(jī)電機(jī)節(jié)電器的工作原理大致如下所述電流互感器實(shí)時(shí)跟蹤檢測(cè)所述晶閘管組的輸出電流，檢測(cè)到的電流信號(hào)由所 述電流電壓轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)后反饋給所述微處理器電路，從而可以知道此時(shí)電機(jī) 的實(shí)際負(fù)荷，所述微處理器電路比較電機(jī)實(shí)際負(fù)荷與電機(jī)額定負(fù)荷，如果電機(jī)負(fù)荷大大小 于電機(jī)額定負(fù)荷(比如電機(jī)負(fù)荷小于電機(jī)額定負(fù)荷的60% )時(shí)，利用晶閘管調(diào)壓原理，自 動(dòng)降低電機(jī)工作電壓，由于電機(jī)工作電壓的降低，電機(jī)電流也隨之降低，即電機(jī)勵(lì)磁電流減 小，電機(jī)功率因數(shù)提高，即達(dá)到節(jié)能的目的。同時(shí)為了進(jìn)一步達(dá)到節(jié)能目的，利用流量傳感 器檢測(cè)出口油的流量，當(dāng)油井出口油量小于設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)停止電機(jī)工作一段時(shí)間(時(shí)間 可以人為設(shè)置)，然后再自動(dòng)開(kāi)啟電機(jī)，保證抽油機(jī)的“滿油率”，電機(jī)的起動(dòng)或停止由起動(dòng) 和停機(jī)控制電路(即起?？刂齐娐?和微處理器電路配合實(shí)現(xiàn)。鍵盤(pán)電路為常用的信號(hào)輸 入電路，數(shù)碼管顯示電路為常用的信號(hào)輸出電路。微處理器電路協(xié)調(diào)控制油田抽油機(jī)電機(jī)節(jié)電器的整個(gè)工作過(guò)程。作為本實(shí)施例的一種優(yōu)選方案，所述晶閘管組包括三組反并聯(lián)晶閘管，每組反并 聯(lián)晶閘管與散熱片連接?；蛘咚鼍чl管組包括與散熱片連接的三組晶閘管MTC模塊，即 可控硅模塊。所述電源轉(zhuǎn)換電路包括順次連接的隔離變壓器、整流、濾波和穩(wěn)壓電路，將380V 交流電轉(zhuǎn)換成5V直流電和12V直流電，供控微處理器電路等提供所需直流電源。當(dāng)然，也 可以使用其他方法進(jìn)行直流供電。所述微處理器電路可以采用51系列、AVR系列或其他智 能芯片。所述電機(jī)為鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)。以上實(shí)施例僅為本實(shí)用新型的示例性實(shí)施例，不用于限制本實(shí)用新型，本實(shí)用新 型的保護(hù)范圍由權(quán)利要求書(shū)限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)和保護(hù)范圍 內(nèi)，對(duì)本實(shí)用新型做出各種修改或等同替換，這種修改或等同替換也應(yīng)視為落在本實(shí)用新 型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種油田抽油機(jī)電機(jī)節(jié)電器，其特征在于，包括電流互感器、電流電壓轉(zhuǎn)換電路以及順次連接的微處理器電路、晶閘管驅(qū)動(dòng)電路和晶閘管組，所述晶閘管組的輸出端通過(guò)所述電流互感器與電機(jī)電連接，所述電流互感器的信號(hào)輸出端通過(guò)所述電流電壓轉(zhuǎn)換電路與所述微處理器電路電連接，所述晶閘管組由三相電源電路供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油田抽油機(jī)電機(jī)節(jié)電器，其特征在于，還包括起?？刂齐娐?和設(shè)置在抽油機(jī)的出油口處的流量傳感器，所述起停控制電路和流量傳感器均與所述微處 理器電路電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的油田抽油機(jī)電機(jī)節(jié)電器，其特征在于，還包括輸出端與所 述微處理器電路的電源端電連接的電源轉(zhuǎn)換電路，所述電源轉(zhuǎn)換電路 的輸入端與所述三相 電源電路電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的油田抽油機(jī)電機(jī)節(jié)電器，其特征在于，所述電源轉(zhuǎn)換電路包 括順次連接的隔離變壓器、整流、濾波和穩(wěn)壓電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的油田抽油機(jī)電機(jī)節(jié)電器，其特征在于，還包括與所述微處 理器電路電連接的鍵盤(pán)電路和數(shù)碼管顯示電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的油田抽油機(jī)電機(jī)節(jié)電器，其特征在于，所述晶閘管組包括 三組反并聯(lián)晶閘管，每組所述反并聯(lián)晶閘管與散熱片連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的油田抽油機(jī)電機(jī)節(jié)電器，其特征在于，所述晶閘管組包括 與散熱片連接的三組晶閘管MTC模塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的油田抽油機(jī)電機(jī)節(jié)電器，其特征在于，所述微處理器電路 采用51系列微處理器器或AVR系列微處理器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的油田抽油機(jī)電機(jī)節(jié)電器，其特征在于，所述電機(jī)為鼠籠式 異步電動(dòng)機(jī)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了油田抽油機(jī)電機(jī)節(jié)電器，一種油田抽油機(jī)電機(jī)節(jié)電器，包括電流互感器、電流電壓轉(zhuǎn)換電路以及順次連接的微處理器電路、晶閘管驅(qū)動(dòng)電路和晶閘管組，所述晶閘管組的輸出端通過(guò)所述電流互感器與電機(jī)電連接，所述電流互感器的信號(hào)輸出端通過(guò)所述電流電壓轉(zhuǎn)換電路與所述微處理器電路電連接，所述晶閘管組由三相電源電路供電。本實(shí)用新型采用晶閘管調(diào)壓原理，利用電流實(shí)時(shí)跟蹤技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電機(jī)工作電壓的自動(dòng)調(diào)節(jié)，同時(shí)根據(jù)油井油壓控制電機(jī)的起停，達(dá)到節(jié)能的目的。
文檔編號(hào)H02P27/02GK201708763SQ20102020700
公開(kāi)日2011年1月12日 申請(qǐng)日期2010年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月24日
發(fā)明者張金波, 梅洛勤 申請(qǐng)人:安徽明騰永磁機(jī)電設(shè)備有限公司