專利名稱：抽油機(jī)節(jié)能電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于電機(jī)領(lǐng)域，涉及采油領(lǐng)域游梁抽油機(jī)的驅(qū)動電機(jī)及其控制裝置。
目前，游梁抽油機(jī)仍然是主要的機(jī)械采油設(shè)備，但游梁抽油機(jī)電存在著一些不利因素。主要是起動扭矩大，平衡效果差，在一個沖次過程中載荷變化較大。同時由于抽吸工況的變化，載荷也是經(jīng)常變化的。這些因素決定了在選用電機(jī)時必須留有一定的余量，而電機(jī)實際運(yùn)行時，多數(shù)情況下，負(fù)載率為50～60％，甚至低于50％。這樣電機(jī)的效率和功率因數(shù)都降低，造成能耗的增加。
本實用新型的目的是，設(shè)計制作一種抽油機(jī)節(jié)能電機(jī)，將電機(jī)定子繞組設(shè)計為兩個功率按一定比例分配，而又可以并聯(lián)使用的繞組，兩套繞組可以分別接入電源，也可以并聯(lián)后接入電源。采用單片機(jī)及交流接觸器自動調(diào)控裝置，使電機(jī)有三種功率與不同情況下的負(fù)載相匹配。這樣，在不同的負(fù)載情況下，電機(jī)都能在較高負(fù)載率的情況下運(yùn)行。提高了效率和功率因數(shù)，達(dá)到節(jié)能的目的。同時，用單片機(jī)可以實現(xiàn)對電機(jī)的監(jiān)測、保護(hù)，以及對用電量的計算和顯示。
本實用新型的抽油機(jī)節(jié)能電機(jī)，由電機(jī)定子、轉(zhuǎn)子和控制裝置組成，其特征是，在電機(jī)的定子上設(shè)計有兩個可以并聯(lián)使用的繞組，兩個繞組的功率分別為P1和P2，其功率之間關(guān)系為P1/(P1+P2)≈P2/P1≈0.618～0.70，轉(zhuǎn)子是一個；控制裝置由電流互感器、交流接觸器和單片機(jī)構(gòu)成，在兩個繞組電源進(jìn)線上，分別連接有交流接觸器，進(jìn)線都穿過電流互感器；單片機(jī)的輸出接口與兩個交流接觸器線圈的繼電器開關(guān)連通，單片機(jī)的輸入接口與電流互感器連通，單片機(jī)的電源接口與整流穩(wěn)壓電源連接，單片機(jī)實時監(jiān)測電機(jī)的電壓和電流，將檢測和計算的參數(shù)通過接口送數(shù)碼顯示單元。
本實用新型的使用方法是，單片機(jī)既控制兩個交流接觸器線圈的繼電器開關(guān)，起動時，單片機(jī)先令P1繞組上的交流接觸器閉合，延遲0.5秒左右，再令P2繞組上的交流接觸器閉合，由于起動瞬間，電機(jī)與抽油機(jī)之間的傳動膠帶有一個彈性緩沖，因此令兩個繞組分別起動，總啟動電流下降，可減緩啟動電流對電網(wǎng)的沖擊。單片機(jī)根據(jù)電流互感器采集的電流判斷，如果總負(fù)載率低于60％，即可斷去P2繞組，P1繞組單獨運(yùn)行；如果負(fù)載更輕時，起動以后還可以斷去P1繞組，P2繞組單獨運(yùn)行。在運(yùn)行過程中，根據(jù)負(fù)載情況，另一個繞組隨時可以投入運(yùn)行。由于單片機(jī)控制靈活，交流接觸器動作速度快(一般為30-50毫秒)，從而解決了游梁抽油機(jī)在下?lián)Q向點處的瞬間較大載荷問題；當(dāng)瞬間過載不超過P1繞組過載能力時，另一個繞組可不投入運(yùn)行。
本實用新型的優(yōu)點是，電機(jī)定子上有兩個可以并聯(lián)的繞組，功率按一定比例分配，可以組成三個功率P1、P2、P1+P2?？梢栽谥剌d時，兩個繞組都投入運(yùn)行，中載時，繞組1投入運(yùn)行，輕載時，繞組2投入運(yùn)行，即在不同的負(fù)載范圍，電機(jī)有不同的功率與之匹配、使得電機(jī)的負(fù)載率總是處于0.7-1.0之間、在這個負(fù)載率范圍內(nèi)，電機(jī)的效率和功率都較高，從而達(dá)到節(jié)能的目的；分時起動可以減小起動電流對電網(wǎng)的沖擊；由于采用單片機(jī)，可以實現(xiàn)過載(過流)、短路、過壓、斷相的保護(hù)；可以計算功率、功率因數(shù)和電功，并顯示這些參數(shù)。適用于機(jī)械采油領(lǐng)域游梁抽油機(jī)或其他類型抽油機(jī)的驅(qū)動電機(jī)。
以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型作進(jìn)一步的描述

圖1是抽油機(jī)節(jié)能電機(jī)的構(gòu)造示意和電路原理圖由圖可見，抽油機(jī)節(jié)能電機(jī)，由電機(jī)定子、轉(zhuǎn)子和控制裝置組成，在電機(jī)的定子上有兩個可以并聯(lián)的繞組，繞組1的功率為P1，繞組P2的功率為P2，兩個功率之間關(guān)系為P1/(P1+P2)≈P2/P1≈0.618～0.70，3為定子鐵芯，4為轉(zhuǎn)子；控制裝置由電流互感器、交流接觸器和單片機(jī)構(gòu)成，電源線經(jīng)過交流接觸器5，再穿過電流互感器6接繞組1，同一電源線經(jīng)過交流接觸器7，再穿過電流互感器8接繞組2；單片機(jī)9是具有A/D轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)處理功能的M68HC05的微處理器芯片，如8098等；它的主要功能是將電流互感器采集的電流信號和電壓信號進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換及數(shù)據(jù)處理，根據(jù)處理的結(jié)果向交流接觸器發(fā)出控制指令。單片機(jī)9與電流互感器連通，單片機(jī)由整流穩(wěn)壓電源10供電，單片機(jī)實時監(jiān)測電機(jī)的電壓、電流，將檢測和計算的參數(shù)送數(shù)碼顯示單元11。
權(quán)利要求1.一種抽油機(jī)節(jié)能電機(jī)，由電機(jī)定子、轉(zhuǎn)子和控制裝置組成，其特征是，在電機(jī)的定子上設(shè)計有兩個并聯(lián)使用的繞組，兩個繞組的功率分別為P1和P2，其功率之間關(guān)系為P1/(P1+P2)≈P2/P1≈0.618～0.70，轉(zhuǎn)子是一個；控制裝置由電流互感器、交流接觸器和單片機(jī)構(gòu)成，在兩個繞組電源進(jìn)線上，分別連接有交流接觸器，進(jìn)線都穿過電流互感器；單片機(jī)的輸出接口與兩個交流接觸器線圈的繼電器開關(guān)連通，單片機(jī)的輸入接口與電流互感器連通，單片機(jī)的電源接口與整流穩(wěn)壓電源連接，單片機(jī)實時監(jiān)測電機(jī)的電壓、電流和計算的參數(shù)通過接口送數(shù)碼顯示單元。
專利摘要一種抽油機(jī)節(jié)能電機(jī),其特征是,在電機(jī)的定子上設(shè)計有兩個可以并聯(lián)使用的繞組,兩個繞組的功率之間關(guān)系為:P1/(P1+P2)≈P2/P1≈0.618～.0.70。轉(zhuǎn)子是一個;實時控制由電流互感器、交流接觸器和單片機(jī)構(gòu)成。優(yōu)點是,可以組成三個功率,在不同的區(qū)間內(nèi)與負(fù)載匹配;電機(jī)的效率和功率因數(shù)都得到提高;分時起動可以減小起動電流對電網(wǎng)的沖擊;單片機(jī)可實時監(jiān)測、計算和顯示。適用于油田用抽油機(jī)的驅(qū)動電機(jī)。
文檔編號H02K3/28GK2282746SQ9624917
公開日1998年5月27日 申請日期1996年12月18日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月18日
發(fā)明者白連平 申請人:石油大學(xué)(華東)