專利名稱：抽油機(jī)節(jié)電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種節(jié)電裝置，尤其是一種抽油機(jī)節(jié)電器。
背景技術(shù)：
抽油系統(tǒng)是由電機(jī)、地面?zhèn)鲃釉O(shè)備及井下抽油設(shè)備組成，系統(tǒng)效率 是各部分效率的連乘積，任何一環(huán)的效率變低，都會使總效率變低，但抽油機(jī)的能耗是 主要的因素。抽油機(jī)的負(fù)荷特性與異步電動機(jī)的硬轉(zhuǎn)矩特性不相匹配，甚至出現(xiàn)“發(fā)電 機(jī)”工況。電機(jī)的負(fù)載率過低，約為15-25%。功率因數(shù)為0.1-0.6。如何提高電機(jī)的負(fù) 載率及功率因數(shù)是抽油機(jī)節(jié)電器主要面對的問題。目前行業(yè)內(nèi)常見的節(jié)電器有Y-A轉(zhuǎn) 換調(diào)壓；電容補(bǔ)償、濾波；自動間抽等方式。這些節(jié)電器只針對某一個單一的用戶需求 進(jìn)行設(shè)計，功能單一，未能從整體出發(fā)設(shè)計，節(jié)電效果不理想。用戶需增加不同設(shè)備， 投資成本增加，經(jīng)濟(jì)效益降低，能源未能得到有效的利用。發(fā)明內(nèi)容針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供了一種減少電能浪費， 改善用電質(zhì)量，組網(wǎng)運(yùn)行，統(tǒng)一調(diào)度，提高效率，方便管的理抽油機(jī)節(jié)電器。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是抽油機(jī)節(jié)電器，包括機(jī)箱及 處于機(jī)箱內(nèi)的DSP控制主板，IGBT控制模塊，控制功能模塊、保護(hù)模塊、數(shù)據(jù)采集模 塊、無功補(bǔ)償模塊、諧波處理模塊、GPRS組網(wǎng)功能模塊，485通訊模塊、電氣控制模 塊、保護(hù)旁路模塊和風(fēng)冷裝置。各控制模塊和風(fēng)冷裝置都與DSP控制主板連接。風(fēng)冷 裝置與IGBT控制模塊，控制功能模塊和數(shù)據(jù)采集模塊處于一個箱體內(nèi)，對這三個模塊進(jìn) 行冷卻。本實用新型可實現(xiàn)實時控制，將抽油機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并做出快速反應(yīng)， 從而控制IGBT的輸出，達(dá)到電能輸出與抽油機(jī)的實際負(fù)荷精確匹配，輸出功率與抽油 機(jī)的工作特性要求高度一致，避免浪費。同時，根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果，確定無功補(bǔ)償?shù)耐?切及補(bǔ)償容量的大小，并對諧波量進(jìn)行消除處理。根據(jù)參數(shù)配置，可進(jìn)行所需功能的選 擇。如自動間抽，Y-△轉(zhuǎn)換調(diào)壓功能等。在潛在故障被探測到時，系統(tǒng)自動選擇檢修 旁路，一方面保護(hù)抽油機(jī)設(shè)備，一方面保證抽油工作正常進(jìn)行。所有抽油機(jī)節(jié)電器通過 GPRS組網(wǎng)運(yùn)行后，控制中心可實時掌握設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、數(shù)據(jù)，統(tǒng)一調(diào)度工作人員，降 低管理成本；可查詢歷史數(shù)據(jù)，方便管理，提高效率。

圖1本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖1所示抽油機(jī)節(jié)電器，包括機(jī)箱1及處于機(jī)箱1內(nèi)的DSP控制主板4， IGBT控制模塊11，控制功能模塊10、保護(hù)模塊2、數(shù)據(jù)采集模塊9、無功補(bǔ)償模塊7、 諧波處理模塊8、GPRS組網(wǎng)功能模塊5，485通訊模塊6、電氣控制模塊13、保護(hù)旁路模 塊3和風(fēng)冷裝置12。各控制模塊和風(fēng)冷裝置12都與DSP控制主板4連接。風(fēng)冷裝置12 與IGBT控制模塊11，控制功能模塊10和數(shù)據(jù)采集模塊9處于一個箱體內(nèi)，對這三個模 塊進(jìn)行冷卻。主要模塊功能如下[0008]DSP控制主板主要對所有采集的數(shù)據(jù)、信號進(jìn)行分析，并作出分析后的控制 信號輸出。IGBT控制模塊接受來自DSP控制主板中的IGBT控制信號，并按要求輸出驅(qū) 動信號，從而控制IGBT按要求工作?？刂乒δ苣K接受來自DSP控制主板的控制指令，并執(zhí)行其控制，如自動 間抽工作控制，Y-A轉(zhuǎn)換調(diào)壓功能工作控制等等。保護(hù)模塊接受來自DSP控制主板中的保護(hù)控制信號，并執(zhí)行保護(hù)輸出，如 停機(jī)、旁路等。數(shù)據(jù)采集模塊負(fù)責(zé)采集系統(tǒng)中的各種數(shù)據(jù)，如電壓、電流、溫度、諧波量、 開關(guān)量等數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳遞到DSP控制主板。無功補(bǔ)償模塊接受來自DSP控制主板中的無功補(bǔ)償控制信號，自動作出無功 補(bǔ)償輸出，達(dá)到提高功率因數(shù)的目標(biāo)。諧波處理模塊接受來自DSP控制主板中的諧波消除控制信號，自動作出諧波 消除輸出，達(dá)到治理諧波的目標(biāo)。GPRS組網(wǎng)功能模塊在電訊運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)的支持下，通過上位機(jī)控制中心，將各 抽油機(jī)節(jié)電器設(shè)備組成一個網(wǎng)絡(luò)。GPRS組網(wǎng)功能模塊，一方面將抽油機(jī)節(jié)電器的各運(yùn) 行數(shù)據(jù)上傳到控制中心的PC機(jī)上，一方面接受來自控制中心的控制指令，執(zhí)行各指令動作。485通訊模塊主要用于跟其它設(shè)備的數(shù)據(jù)通訊接口。電氣控制模塊設(shè)備電氣控制部份，包括電氣保護(hù)、手/自動控制方式選 擇、電氣指示等。保護(hù)旁路模塊節(jié)能運(yùn)行出現(xiàn)異常時，DSP自動控制節(jié)電器運(yùn)行在保護(hù)旁路狀 態(tài)風(fēng)冷裝置DSP根據(jù)溫度數(shù)據(jù)，自行控制風(fēng)冷裝置，實時起/停風(fēng)冷裝置。工作原理抽油機(jī)節(jié)電器通電時，首先進(jìn)行運(yùn)行前的自檢，自檢不通過，則報出自檢錯誤 信息(根據(jù)此信息進(jìn)行排除故障)，自檢通過后，可進(jìn)行設(shè)備操作/控制。自檢通過后，可選擇運(yùn)行/旁路控制兩種運(yùn)行方式旁路抽油機(jī)節(jié)電器運(yùn)行在非節(jié)能狀態(tài)。運(yùn)行抽油機(jī)節(jié)電器運(yùn)行在節(jié)能狀態(tài)。1、根據(jù)數(shù)據(jù)采集模塊的數(shù)據(jù)，控制IGBT的工作輸出，使其輸出功率與抽油機(jī) 的實際需求一致；2、同時計算其無功量，并作出相應(yīng)的無功補(bǔ)償投切，提高功率因數(shù)。3、實時判斷諧波量，并作出相應(yīng)的諧波消除處理。在抽油機(jī)節(jié)電器運(yùn)行，數(shù)據(jù)采集模塊實時將數(shù)據(jù)傳遞到DSP控制主板，DSP控 制主板對數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(如控制類，保護(hù)類等)處理，并作出控制。若已聯(lián)網(wǎng)，則與控制中心進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞，上傳各運(yùn)行數(shù)據(jù)，并接受控制信號， 調(diào)節(jié)抽油機(jī)節(jié)電器的運(yùn)行狀態(tài)。
權(quán)利要求1.抽油機(jī)節(jié)電器，其特征在于包括機(jī)箱及處于機(jī)箱內(nèi)的DSP控制主板，IGBT控制 模塊，控制功能模塊、保護(hù)模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、無功補(bǔ)償模塊、諧波處理模塊、GPRS 組網(wǎng)功能模塊，485通訊模塊、電氣控制模塊、保護(hù)旁路模塊和風(fēng)冷裝置；各控制模塊 和風(fēng)冷裝置都與DSP控制主板連接，風(fēng)冷裝置與IGBT控制模塊，控制功能模塊和數(shù)據(jù)采 集模塊處于一個箱體內(nèi)，對這三個模塊進(jìn)行冷卻。
專利摘要抽油機(jī)節(jié)電器，包括機(jī)箱及處于機(jī)箱內(nèi)的DSP控制主板，IGBT控制模塊，控制功能模塊、保護(hù)模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、無功補(bǔ)償模塊、諧波處理模塊、GPRS組網(wǎng)功能模塊，485通訊模塊、電氣控制模塊、保護(hù)旁路模塊和風(fēng)冷裝置。本實用新型可實現(xiàn)實時控制，將抽油機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并做出快速反應(yīng)，從而控制IGBT的輸出，達(dá)到電能輸出與抽油機(jī)的實際負(fù)荷精確匹配，輸出功率與抽油機(jī)的工作特性要求高度一致，避免浪費。根據(jù)參數(shù)配置，可進(jìn)行所需功能的選擇。如自動間抽，Y-Δ轉(zhuǎn)換調(diào)壓功能等。在潛在故障被探測到時，系統(tǒng)自動選擇檢修旁路，一方面保護(hù)抽油機(jī)設(shè)備，一方面保證抽油工作正常進(jìn)行。
文檔編號G05B19/042GK201796257SQ201020544959
公開日2011年4月13日 申請日期2010年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月27日
發(fā)明者肖永平 申請人:珠海德茵電氣有限公司