專(zhuān)利名稱(chēng)：抽油機(jī)全閉環(huán)產(chǎn)能節(jié)能控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
抽油機(jī)全閉環(huán)產(chǎn)能節(jié)能控制裝置
本實(shí)用新型涉及一種抽油機(jī)控制裝置，尤其涉及一種控制抽油機(jī) 產(chǎn)能節(jié)能的控制裝置。 [背景纟支術(shù)]
目前，全國(guó)各大油田均進(jìn)入了二次開(kāi)采、三次開(kāi)采階段，開(kāi)采難度 高，設(shè)備自動(dòng)化運(yùn)行程度低，大馬拉小車(chē)的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，導(dǎo)致油田 作業(yè)人員人工勞動(dòng)強(qiáng)度大。由于油田機(jī)采井抽油機(jī)是一種大慣量變化 負(fù)載，所采用的拖動(dòng)設(shè)備是三相異步電機(jī)，普遍存在效率低，不便調(diào) 速，上下沖程不可調(diào)，功率因數(shù)低等弊端。
針對(duì)以上問(wèn)題，油田各個(gè)企業(yè)希望有一種控制裝置能夠快速自動(dòng) 反應(yīng)油井產(chǎn)量與能耗成正比控制裝置，控制抽油機(jī)運(yùn)行，始終保持油 井的最高產(chǎn)量、最節(jié)能的方式運(yùn)行，完全解決油田生產(chǎn)中的問(wèn)題，大 大的降低人工的勞動(dòng)強(qiáng)度、降低生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)油田的經(jīng)濟(jì)運(yùn)營(yíng)，自 動(dòng)化生產(chǎn)。
圖l是本實(shí)用新型的電路方框圖；圖2是本實(shí)用新型的控制面板示意圖。 [具體實(shí)施方式
]
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
參看


圖1,本實(shí)用新型包括外殼和內(nèi)部控制電路，在外殼內(nèi)有控制 面板。所述的控制電路包括空氣開(kāi)關(guān)1，該空氣開(kāi)關(guān)1是整個(gè)控制裝置 的總開(kāi)關(guān).用于整個(gè)控制裝置的啟動(dòng)或停電。
回饋單元電路2,所說(shuō)的回饋單元電路2是當(dāng)抽油機(jī)不平衡過(guò)轉(zhuǎn)矩 發(fā)電時(shí)，回饋單元電路將發(fā)來(lái)的電逆變成同頻、同相的三相電源反饋給 電網(wǎng)供抽油機(jī)再利用。
矢量變頻器3，在本實(shí)施例中矢量變頻器3采用軍功CPU全浮空技 術(shù)，裝置以5000次/秒的運(yùn)算速度，并采集油井產(chǎn)液量模擬信號(hào)，執(zhí)行變 頻相應(yīng)速度輸出，調(diào)整抽油機(jī)電動(dòng)機(jī)速度.實(shí)現(xiàn).產(chǎn)量與速度的閉環(huán)控 制。
中間繼電器10，所說(shuō)的中間繼電器用于輔助整個(gè)控制電路的正常 工作和數(shù)據(jù)變送。
工頻接觸器5、接觸器6，在本實(shí)施例中接觸器采用日本富士低壓 接觸器，用于工頻與變頻之間的快速切換，反鎖控制.保護(hù)電機(jī)過(guò)載。
內(nèi)部控制電路還含有產(chǎn)能跟蹤C(jī)PU9，在本實(shí)施例中產(chǎn)能跟蹤C(jī)PU9 采用軍功CPU全浮空技術(shù)，裝置以5000次/秒的運(yùn)算速度采集油井單井 產(chǎn)液量數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)處理成模擬信號(hào)，供變頻器執(zhí)行速度跟蹤； 所說(shuō)的產(chǎn)能跟蹤C(jī)PU9控制矢量變頻器3，該產(chǎn)能跟蹤C(jī)PU9還外接油
井速度反饋器4，矢量變頻器3和速度反饋器4相互連接，矢量變頻器 3控制回饋單元電路2,空氣開(kāi)關(guān)1控制回饋單元電路2和矢量變頻器 3;矢量變頻器3通過(guò)接觸器6控制工頻/變頻運(yùn)行器12，空氣開(kāi)關(guān)1 通過(guò)另一個(gè)接觸器5控制油井工頻不變速運(yùn)行采油，而產(chǎn)能跟蹤C(jī)PU9 通過(guò)流量計(jì)量閥油井液量跟蹤傳感器13采集油井出產(chǎn)油量情況。
本實(shí)用新型的控制裝置基于變頻調(diào)速原理開(kāi)發(fā)而成，產(chǎn)能跟蹤 CPU9采用雙16位計(jì)算機(jī)控制裝置控制。在抽油機(jī)大慣量變載工作狀態(tài) 下，本控制裝置有以下幾個(gè)特點(diǎn)可以達(dá)到節(jié)能效果。
本實(shí)用新型在抽油機(jī)變載的工作狀態(tài)下，控制裝置以5000次/秒的 速度自適應(yīng)電機(jī)的載荷，自動(dòng)改變加在電機(jī)上的端電壓，保證電機(jī)在 最小電流、最低電壓即最小功率狀態(tài)下運(yùn)行，達(dá)到了節(jié)能效果，即調(diào) 速或者不調(diào)速都節(jié)
本實(shí)用新型的控制裝置具有功率因數(shù)補(bǔ)償功能，可取代原有的控制 拒啟動(dòng)器、補(bǔ)償器，使系統(tǒng)趨向 一體化，保證電機(jī)功率因數(shù)COS / 〉 0. 9 5 以上，從而減小了設(shè)備損耗，減小了線(xiàn)損，降低電網(wǎng)沖擊擾動(dòng)，增加 了原裝有變壓器裝機(jī)容量，達(dá)到了節(jié)能的目的。
現(xiàn)有的抽油機(jī)由于電機(jī)全壓?jiǎn)?dòng)時(shí)，啟動(dòng)電流等于3—7倍于額定 電流，因此通常在帶載電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，會(huì)對(duì)電機(jī)和供電電網(wǎng)造成嚴(yán)重的 沖擊，導(dǎo)致對(duì)電網(wǎng)容量要求過(guò)高，而且啟動(dòng)時(shí)對(duì)設(shè)備產(chǎn)生的大電流和 震動(dòng)對(duì)設(shè)備極為不利；如果使用本實(shí)用新型控制裝置的零啟動(dòng)、軟啟 動(dòng)功能將會(huì)使啟動(dòng)電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于額定電流，實(shí)現(xiàn)電機(jī)真正意義上的軟 啟動(dòng)，達(dá)到了節(jié)能的目的。不但減少了對(duì)電網(wǎng)的沖擊，且能延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命及維修周期，減少設(shè)備維修費(fèi)用。
參看圖2,本實(shí)用新型的控制面板上含有數(shù)字式電壓表ll、變頻器 控制面板21、數(shù)字式電流表31,還有變頻運(yùn)行指示燈71,工頻運(yùn)行指 示燈61,手動(dòng)調(diào)參調(diào)頻器51,故障指示燈41,工頻/變頻切換開(kāi)關(guān)26, 手動(dòng)/自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)25,啟動(dòng)開(kāi)關(guān)24,停止開(kāi)關(guān)23，故障自切工頻開(kāi) 關(guān)22?？刂泼姘迳线€含有防盜鎖81。
本實(shí)用新型不僅可以自動(dòng)控制還可以手動(dòng)控制 自動(dòng)運(yùn)行操作步驟 1:控制面板工頻/變頻選擇變頻運(yùn)行；
2. 控制面板手動(dòng)/自動(dòng)選擇自動(dòng)；
3. 按起動(dòng)即可運(yùn)行。速度跟蹤中央控制器將采集油井單井產(chǎn)液量， 跟據(jù)產(chǎn)液量的大小或有無(wú)產(chǎn)液量來(lái)自動(dòng)調(diào)整抽油^L電機(jī)的運(yùn)行
速度.與油井產(chǎn)液情況相匹配.始終保持油井的最高產(chǎn)液量、最節(jié) 能方式下運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)油井的自動(dòng)運(yùn)行，節(jié)能運(yùn)行，無(wú)人職守。
手動(dòng)運(yùn)行操作步驟
1:控制面板選擇變頻運(yùn)行；
2.控制面板手動(dòng)/自動(dòng)選擇手動(dòng)；
3.按起動(dòng)運(yùn)行.運(yùn)行后操作人員跟據(jù)產(chǎn)液量的實(shí)際情況，人工手動(dòng) 調(diào)整手動(dòng)調(diào)參調(diào)頻器置相應(yīng)速度運(yùn)行即可。
權(quán)利要求1、一種抽油機(jī)全閉環(huán)產(chǎn)能節(jié)能控制裝置，包括外殼和內(nèi)部控制電路，在外殼內(nèi)有控制面板，其特征在于所述的控制電路包括空氣開(kāi)關(guān)，回饋單元電路，矢量變頻器，中間繼電器，工頻接觸器，接觸器，還含有產(chǎn)能跟蹤C(jī)PU，該產(chǎn)能跟蹤C(jī)PU用于采集油井單井產(chǎn)液量數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)處理成模擬信號(hào)，供變頻器執(zhí)行速度跟蹤；所說(shuō)的產(chǎn)能跟蹤C(jī)PU控制矢量變頻器，該產(chǎn)能跟蹤C(jī)PU還外接速度反饋器，矢量變頻器和速度反饋器相互連接，矢量變頻器控制回饋單元電路，空氣開(kāi)關(guān)控制回饋單元電路和矢量變頻器；矢量變頻器通過(guò)接觸器控制工頻/變頻運(yùn)行器，空氣開(kāi)關(guān)通過(guò)工頻接觸器控制油井工頻不變速運(yùn)行采油；而產(chǎn)能跟蹤C(jī)PU通過(guò)流量計(jì)量閥油井液量跟蹤傳感器采集油井油量；所說(shuō)的中間繼電器用于輔助整個(gè)控制電路的正常工作和數(shù)據(jù)變送。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油機(jī)全閉環(huán)產(chǎn)能節(jié)能控制裝置，其特 征在于所述的控制面板上含有數(shù)字式電壓表、變頻器控制面板、數(shù) 字式電流表，還有變頻運(yùn)行指示燈，工頻運(yùn)行指示燈，手動(dòng)調(diào)參調(diào)頻 器，故障指示燈，工頻/變頻切換開(kāi)關(guān)，手動(dòng)/自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)，啟動(dòng)開(kāi) 關(guān)，停止開(kāi)關(guān)，故障自切工頻開(kāi)關(guān)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油機(jī)全閉環(huán)產(chǎn)能節(jié)能控制裝置，其特 征在于所述的控制面板上含有防盜鎖。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種抽油機(jī)全閉環(huán)產(chǎn)能節(jié)能控制裝置，旨在提供一種提高油井的產(chǎn)液量，節(jié)約抽油的能耗，并且降低勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約成本的抽油機(jī)全閉環(huán)產(chǎn)能節(jié)能控制裝置。它包括外殼和內(nèi)部控制電路，在外殼內(nèi)有控制面板，所述的控制電路包括空氣開(kāi)關(guān)，回饋單元電路，矢量變頻器，中間繼電器，接觸器，還含有產(chǎn)能跟蹤C(jī)PU，該產(chǎn)能跟蹤C(jī)PU用于采集油井單井產(chǎn)液量數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)處理成模擬信號(hào)，供變頻器執(zhí)行速度跟蹤。產(chǎn)能跟蹤C(jī)PU控制矢量變頻器并且外接速度反饋器，矢量變頻器和速度反饋器相互連接并且控制回饋單元電路；空氣開(kāi)關(guān)控制回饋單元電路和矢量變頻器。
文檔編號(hào)E21B43/00GK201191367SQ20082009272
公開(kāi)日2009年2月4日 申請(qǐng)日期2008年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月17日
發(fā)明者宇 江 申請(qǐng)人:宇 江