一種用于油田抽油機的削峰填谷伺服驅(qū)動方法系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于油田抽油機的削峰填谷伺服驅(qū)動方法系統(tǒng)，其包括伺服驅(qū)動器、GPS時間控制器和工頻接觸器。精確的GPS時間控制器可以自動在峰谷平各時段的開始和結(jié)束時間對伺服驅(qū)動器輸出相應(yīng)的控制信號，伺服驅(qū)動器在接到信號后，按照預(yù)先設(shè)定的參數(shù)控制抽油機電機的輸出功率，參數(shù)設(shè)定的原則為峰電價期間減少功率輸出，谷電價期間增加功率輸出。在保證總產(chǎn)量不變的前提下，通過增加谷電量和減少峰電量的消耗，達到降低電價，減少電費支出的目的。同時，本系統(tǒng)增加了工頻控制回路，可在伺服系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時候，及時切換至工頻運行，不會影響油井正常生產(chǎn)。本發(fā)明電路結(jié)構(gòu)簡單，安全可靠，成本低，具有很好的實際應(yīng)用價值。
【專利說明】
一種用于油田抽油機的削峰填谷伺服驅(qū)動方法系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及自動化控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于油田抽油機的削峰填谷伺服驅(qū)動方法系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]峰谷分時電價是把一天二十四小時分為峰、谷、平三個時段，按照供電企業(yè)電費標(biāo)準，鼓勵用戶實行峰谷電價，即在一天24小時內(nèi)，分若干時段，以平時段電價為基礎(chǔ)電價，其中在峰電價時段內(nèi)，電價標(biāo)準為正常電價的1.5倍，而在谷時段內(nèi)電價標(biāo)準為正常電價的
0.5倍，因此，在改變峰谷時段電量消耗的比例后，平均電價也會隨之改變，如果在谷時段增加用電量、在峰時段減少用電量，就會使平均電價降低，反之則會使平均電價升高。這樣，高峰和低谷之間的價差非常大，這樣就鼓勵用戶調(diào)整用電負荷，削峰填谷，更加合理用電。
[0003]目前，油田應(yīng)用比較廣泛的節(jié)電設(shè)備有:使用稀土永磁拖動裝置，變頻調(diào)速裝置，無功補償裝置等，這些設(shè)備主要就是以提高設(shè)備功率因數(shù)來達到節(jié)電的目的，都不能實現(xiàn)峰谷平三個時間段用電量進行調(diào)整問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的主要目的是在保證總輸入輸出功率不變的前提下，通過簡單的電路結(jié)構(gòu)，在保證抽油電機正常運行的情況下，智能的增加谷電量和減少峰電量的消耗，達到降低電價，減少電費支出的目的。為此，本發(fā)明提出一種用于油田抽油機削峰填谷伺服驅(qū)動方法系統(tǒng)，可充分地消除由于現(xiàn)有技術(shù)的限制和缺陷導(dǎo)致的一個或多個問題。
[0005]本發(fā)明另外的優(yōu)點、目的和特性，一部分將在下面的說明書中得到闡明，而另一部分對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通過對下面的說明的考察將是明顯的或從本發(fā)明的實施中學(xué)到。通過在文字的說明書和權(quán)利要求書及附圖中特別地指出的結(jié)構(gòu)可實現(xiàn)和獲得本發(fā)明目的和優(yōu)點。
[0006]本發(fā)明提供了一種用于油田抽油機的削峰填谷伺服驅(qū)動方法系統(tǒng)，包括伺服驅(qū)動器、GPS時間控制器和工頻接觸器，其特征在于:
[0007]GPS時間控制器，其根據(jù)預(yù)設(shè)的峰、谷、平電價時段和抽油機電機的工作狀態(tài)，向伺服驅(qū)動器輸出峰時段信號、谷時段信號、平時段信號和工頻運轉(zhuǎn)信號；
[0008]伺服驅(qū)動器，其根據(jù)接收GPS時間控制器發(fā)出的峰時段信號、谷時段信號和平時段信號，控制抽油機電機的工作功率，并在接收到工頻運轉(zhuǎn)信號時，控制工頻接觸器為抽油機電機供電，使抽油機電機切換到工頻工作狀態(tài)；
[0009]工頻接觸器，其在抽油機電機停機時為抽油機電機供電，確保抽油機電機的正常運行。
[0010]優(yōu)選的:
[0011]當(dāng)GPS時間控制器判斷當(dāng)前處于峰電價時段時，向伺服驅(qū)動器輸出峰時段信號；
[0012]當(dāng)GPS時間控制器判斷當(dāng)前處于谷電價時段時，向伺服驅(qū)動器輸出谷時段信號；
[0013]當(dāng)GPS時間控制器判斷當(dāng)前處于平電價時段時，向伺服驅(qū)動器輸出平時段信號；
[0014]當(dāng)判斷抽油機電機停機時，向伺服驅(qū)動器輸出工頻運轉(zhuǎn)信號；
[0015]優(yōu)選的:
[0016]當(dāng)伺服驅(qū)動器接收到峰時段信號時，伺服驅(qū)動器按照預(yù)先設(shè)定的35Hz峰時段頻率將電源送到抽油機電機，使抽油機在低輸出功率狀態(tài)下運行；
[0017]當(dāng)伺服驅(qū)動器接收到谷時段信號時，伺服驅(qū)動器按照預(yù)先設(shè)定的65Hz谷時段頻率將電源送到抽油機電機，使抽油機在高輸出功率狀態(tài)下運行；
[0018]當(dāng)伺服驅(qū)動器接收到平時段信號時，伺服驅(qū)動器按照預(yù)先設(shè)定的50Hz平時段的頻率將電源送到抽油機電機，使抽油機在中功率狀態(tài)下運行；
[0019]當(dāng)伺服驅(qū)動器接收到工頻運轉(zhuǎn)信號時，通過繼電器給工頻接觸器發(fā)出啟動信號，同時切除伺服驅(qū)動器的電源輸入和輸出，而單獨通過工頻接觸器為抽油機電機供電。
[0020]優(yōu)選的，電網(wǎng)電源為用于油田抽油機削峰填谷伺服驅(qū)動方法系統(tǒng)供電，所述電網(wǎng)電源包括AC380V三相電源、第一斷路器QAl和第二斷路器QA2，其中，AC380V三相電源通過導(dǎo)線與第一斷路器QAl相連，負責(zé)為伺服驅(qū)動器及工頻接觸器提供工作電源，同時LI相和N相與第二斷路器QA2相連，為GPS時間控制器和工頻接觸器提供工作電源。
[0021 ]優(yōu)選的，伺服驅(qū)動器包括第一交流接觸器QCl、第三交流接觸器QC3和第二控制模塊，工作接觸器包括第二交流接觸器QC2;其中，第一斷路器QAl的輸出端L1、L2、L3與工頻接觸器中的第二交流接觸器QC2的輸入端連接，同時與伺服驅(qū)動器的第一交流接觸器QCl的輸入端連接。第一交流接觸器QCl的輸出端連接到第二控制模塊的電源輸入端，第二控制模塊的輸出端第三交流接觸器QC3的輸入端相連，第三交流接觸器QC3的輸出端與工頻接觸器中的第二交流接觸器QC2的輸出端連接后再與抽油機電機連接。
[0022]優(yōu)選的，GPS時間控制器包括繼電器KM1、QCI控制線圈、QC2控制線圈、QC3控制線圈、第一控制模塊、谷信號繼電器、峰信號繼電器和KMl控制線圈；其中，第二斷路器QA2的LI輸出端分別與GPS時間控制器的繼電器KMl的動合觸點、動斷觸點以及第一控制模塊相連；繼電器KMl的動合觸點的另一端與QC2控制線圈的一端相連，該QC2控制線圈的另一端分別與QCl控制線圈、QC3控制線圈和GPS時間控制器的第一控制模塊連接后再與電網(wǎng)電源I中的第二斷路器0六2的_俞出端相連。
[0023]優(yōu)選的，GP S時間控制器中的繼電器KMI動斷觸點的另一端分別與QCI控制線圈和QC2控制線圈的一端相連。GPS時間控制器中的谷信號繼電器、峰信號繼電器的輸出端分別與伺服驅(qū)動器的第二控制模塊相連。
[0024]優(yōu)選的，所述第二控制模塊包括故障檢測模塊，所述故障檢測模塊與KMl控制線圈相連，當(dāng)故障檢測模塊檢測到GPS時間控制器發(fā)生故障，亦或者伺服驅(qū)動器發(fā)生內(nèi)部故障時，故障檢測模塊均向KMl控制線圈發(fā)出故障信號，KMl控制線圈分別控制QCl控制線圈、QC2控制線圈和QC3控制線圈，使QCl控制線圈、QC3控制線圈控制交流接觸器QCl、QC3斷開，同時使QC2控制線圈控制交流接觸器QC2閉合，使抽油機電機切換到工頻工作狀態(tài)。
[0025]優(yōu)選的:
[0026]在當(dāng)前時間如果在GPS時鐘控制器設(shè)定的谷時段，則GPS時間控制器的第一控制模塊控制谷信號繼電器閉合，峰信號繼電器釋放，向伺服驅(qū)動器的第二控制模塊輸出谷時段信號，伺服驅(qū)動器的第二控制模塊按照預(yù)先設(shè)定的65Hz谷時段頻率將電源送到抽油機電機，使抽油機在高輸出功率狀態(tài)下運行；
[0027]當(dāng)前時間如果在GPS時鐘控制器設(shè)定的峰時段，則GPS時間控制器的第一控制模塊控制谷信號繼電器釋放，峰信號繼電器閉合，伺服驅(qū)動器的第二控制模塊按照預(yù)先設(shè)定的35Hz峰時段頻率將電源送到抽油機電機，使抽油機在低輸出功率狀態(tài)下運行；
[0028]當(dāng)前時間如果在GPS時鐘控制器設(shè)定的平時段，則GPS時間控制器的第一控制模塊控制谷信號繼電器、峰信號繼電器全部閉合，伺服驅(qū)動器的第二控制模塊以預(yù)先設(shè)定的50HZ平時段的頻率將電源送到抽油機電機，伺服驅(qū)動器按照預(yù)先設(shè)定的50Hz平時段的頻率將電源送到抽油機電機，使抽油機在中功率狀態(tài)下運行。
[0029]優(yōu)選的，QCl控制線圈、QC2控制線圈和QC3控制線圈的電壓優(yōu)選的選擇為AC220V，繼電器KMl采用HH54P型，時鐘控制器3為JSK-4/GPS自動校時型，伺服驅(qū)動器2采用LS100全數(shù)字交流驅(qū)動器。
[0030 ] 通過以上所述，本發(fā)明解決了以下問題:
[0031]1、本發(fā)明有利于緩解高峰缺電矛盾，減少高峰拉限電的問題。減輕上級電網(wǎng)供電壓力。
[0032]2、本發(fā)明解決了油田抽油機每次調(diào)整沖數(shù)時都需要更換電機皮帶輪的問題。
[0033]3、本發(fā)明解決了現(xiàn)有油田抽油機的單一運行方式，對峰谷平三個時間段進行分時控制。以高、中、低三種功率輸出的運行方式，總體做功量不變的情況下，滿足生產(chǎn)需要，解決了油田采油耗電成本居高不下的難題。
[0034]本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
[0035]1、本發(fā)明當(dāng)大量應(yīng)用于油田時，能緩解高峰缺電矛盾，減少高峰拉限電的次數(shù)，平衡供電。減輕上級電網(wǎng)供電壓力，促進電力資源的優(yōu)化配置，提高社會用電綜合經(jīng)濟效益。
[0036]2、減少生產(chǎn)管理成本，提高勞動生產(chǎn)率，減輕工人的勞動強度。通過人工調(diào)整伺服驅(qū)動方法系統(tǒng)的運行參數(shù)就可以實現(xiàn)抽油機平滑的調(diào)速功能，不用再安裝皮帶輪或更換多級電機，降低了生產(chǎn)管理費用。
[0037]3、提高了油田科學(xué)化管理水平和機械采油系統(tǒng)效率，降低了油田采油成本的支出。
【附圖說明】
[0038]圖1為根據(jù)本發(fā)明實施例的用于油田抽油機的削峰填谷伺服驅(qū)動方法系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)框圖。
[0039]圖2為根據(jù)本發(fā)明實施例的用于油田抽油機的削峰填谷伺服驅(qū)動方法系統(tǒng)的具體原理結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0040]下面參照附圖對本發(fā)明進行更全面的描述，其中說明本發(fā)明的示例性實施例。
[0041]如圖1所示，電網(wǎng)電源I為用于油田抽油機的削峰填谷伺服驅(qū)動方法系統(tǒng)供電，其提供三相交流380V的工頻(50Hz)電源，通過伺服驅(qū)動器2對電網(wǎng)電源I的電壓、頻率按照預(yù)先設(shè)定的參數(shù)進行調(diào)整，再將調(diào)整后的電源輸出到抽油機電機5，拖動抽油機工作。
[0042]本發(fā)明提供的用于油田抽油機削峰填谷伺服驅(qū)動方法系統(tǒng)包括伺服驅(qū)動器2、GPS時間控制器3和工頻接觸器4，其中:
[0043]GPS時間控制器3，其根據(jù)預(yù)設(shè)的峰、谷、平電價時段和抽油機電機5的工作狀態(tài)，向伺服驅(qū)動器2輸出峰時段信號、谷時段信號、平時段信號和工頻運轉(zhuǎn)信號;具體的，當(dāng)GPS時間控制器3判斷當(dāng)前處于峰電價時段時，向伺服驅(qū)動器2輸出峰時段信號，當(dāng)GPS時間控制器3判斷當(dāng)前處于谷電價時段時，向伺服驅(qū)動器2輸出谷時段信號，當(dāng)GPS時間控制器3判斷當(dāng)前處于平電價時段時，向伺服驅(qū)動器2輸出平時段信號，當(dāng)判斷抽油機電機5停機時，向伺服驅(qū)動器2輸出工頻運轉(zhuǎn)信號；
[0044]伺服驅(qū)動器2，其根據(jù)接收GPS時間控制器3發(fā)出的峰時段信號、谷時段信號和平時段信號，控制抽油機電機5的工作功率，并在接收到工頻運轉(zhuǎn)信號時，控制工頻接觸器4為抽油機電機5供電，使抽油機電機5切換到工頻工作狀態(tài);具體的，當(dāng)伺服驅(qū)動器2接收到峰時段信號時，伺服驅(qū)動器2按照預(yù)先設(shè)定的35Hz峰時段頻率將電源送到抽油機電機，使抽油機在低輸出功率狀態(tài)下運行；當(dāng)伺服驅(qū)動器2接收到谷時段信號時，伺服驅(qū)動器2按照預(yù)先設(shè)定的6 5Hz谷時段頻率將電源送到抽油機電機，使抽油機在高輸出功率狀態(tài)下運行，當(dāng)伺服驅(qū)動器2接收到平時段信號時，伺服驅(qū)動器2按照預(yù)先設(shè)定的50Hz平時段的頻率將電源送到抽油機電機，使抽油機在中功率狀態(tài)下運行；當(dāng)伺服驅(qū)動器2接收到工頻運轉(zhuǎn)信號時，通過繼電器給工頻接觸器4發(fā)出啟動信號，同時切除伺服驅(qū)動器2的電源輸入和輸出，而單獨通過工頻接觸器4為抽油機電機供電。
[0045]工頻接觸器4，其在抽油機電機5停機時為抽油機電機5供電，確保抽油機電機的正常運行。
[0046]如上所述，本發(fā)明提供的用于油田抽油機削峰填谷伺服驅(qū)動方法系統(tǒng)主要包含GPS時間控制器和伺服驅(qū)動器。精確的GPS時間控制器可以自動在峰谷平各時段的開始和結(jié)束時間對伺服驅(qū)動器輸出相應(yīng)的控制信號，伺服驅(qū)動器在接到信號后，按照預(yù)先設(shè)定的參數(shù)控制抽油機電機的輸出功率，參數(shù)設(shè)定的原則為峰電價期間減少功率輸出，谷電價期間增加功率輸出。因此，本系統(tǒng)可以自動降低油井在峰電價期間的電量消耗，而在谷電價期間自動增加功率輸出，以平衡在峰電價期間因減少功率輸出所造成的產(chǎn)量損失。在保證總產(chǎn)量不變的前提下，通過增加谷電量和減少峰電量的消耗，達到降低電價，減少電費支出的目的。同時，本系統(tǒng)增加了工頻控制回路，可在伺服系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時候，及時切換至工頻運行，不會影響油井正常生產(chǎn)。另外，通過伺服驅(qū)動器對電機轉(zhuǎn)速的控制，可人為的隨時任意調(diào)整抽油機電機轉(zhuǎn)速參數(shù)，達到改變抽油機沖數(shù)的目的，而且不需要停井，不會影響油井產(chǎn)量，而傳統(tǒng)調(diào)整抽油機沖數(shù)的方式只能通過人工更換不同直徑的電機皮帶輪、增加二級減速等方法進行調(diào)整抽油機沖數(shù)，需要停井操作，停井時間在I?2小時。所以使用伺服驅(qū)動系統(tǒng)即節(jié)約了材料成本，也減少了人工成本的支出。還有，在用電高峰期間集中減少用電負荷，能夠提高供電企業(yè)現(xiàn)設(shè)備負荷率，調(diào)節(jié)電力消費不均的狀況，避免部分發(fā)電機組每日經(jīng)常關(guān)閉和重新起動造成發(fā)電機組巨大損耗及燃料浪費。
[0047]下面結(jié)合圖2，對本發(fā)明的原理作進一步的詳細說明。如圖2所示，電網(wǎng)電源I包括AC380V三相電源、第一斷路器QAl和第二斷路器QA2，其中，AC380V三相電源通過導(dǎo)線與第一斷路器QAl相連，負責(zé)為伺服驅(qū)動器2及工頻接觸器4提供工作電源，同時選擇其中一相(示例中為LI)和N相與第二斷路器QA2相連，為GPS時間控制器3和工頻接觸器4提供工作電源。AC380V三相電源的LI相和N相之間的電壓為220V，這是三相電源的基本屬性，在此不作詳細描述。
[0048]伺服驅(qū)動器2包括第一交流接觸器QCl、第三交流接觸器QC3和第二控制模塊，工作接觸器4包括第二交流接觸器QC2;其中，第一斷路器QAl的輸出端L1、L2、L3與工頻接觸器4中的第二交流接觸器QC2的輸入端連接，同時與伺服驅(qū)動器2的第一交流接觸器QCl的輸入端連接。第一交流接觸器QCl的輸出端連接到第二控制模塊的電源輸入端，第二控制模塊的輸出端第三交流接觸器QC3的輸入端相連，第三交流接觸器QC3的輸出端與工頻接觸器4中的第二交流接觸器QC2的輸出端連接后再與抽油機電機5連接。
[0049]GPS時間控制器3包括繼電器KMl、QCl控制線圈、QC2控制線圈、QC3控制線圈、第一控制模塊、谷信號繼電器、峰信號繼電器和KMl控制線圈；其中，第二斷路器QA2的LI輸出端分別與GPS時間控制器3的繼電器KMl的動合觸點、動斷觸點以及第一控制模塊相連。繼電器KMl的動合觸點的另一端與QC2控制線圈(即，工頻接觸器4中的交流接觸器QC2的控制線圈)的一端相連，該QC2控制線圈的另一端分別與QCl控制線圈、QC3控制線圈(S卩，伺服驅(qū)動器2中的交流接觸器QCl、QC3的控制線圈)和GPS時間控制器3的第一控制模塊連接后再與電網(wǎng)電源I中的第二斷路器9六2的_俞出端相連。GPS時間控制器3中的繼電器KMl動斷觸點的另一端分別與QCl控制線圈和QC2控制線圈的一端相連。GPS時間控制器3中的谷信號繼電器、峰信號繼電器的輸出端分別與伺服驅(qū)動器2的第二控制模塊相連。
[0050]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，QCl控制線圈、QC2控制線圈和QC3控制線圈的電壓優(yōu)選的選擇為AC220V，繼電器KMl采用HH54P型，時鐘控制器3為JSK-4/GPS自動校時型，伺服驅(qū)動器2采用LS100全數(shù)字交流驅(qū)動器。
[0051]如圖2所示，正常工作時，伺服驅(qū)動器2無故障輸出，GPS時間控制器3繼電器KMl釋放，通過KMl動斷觸頭，伺服驅(qū)動器2的QCl與QC3得電閉合。在當(dāng)前時間如果在GPS時鐘控制器設(shè)定的谷時段，則GPS時間控制器2的第一控制模塊控制谷信號繼電器閉合，峰信號繼電器釋放，向伺服驅(qū)動器2的第二控制模塊輸出谷時段信號，伺服驅(qū)動器2的第二控制模塊按照預(yù)先設(shè)定的65Hz谷時段頻率將電源送到抽油機電機，使抽油機在高輸出功率狀態(tài)下運行；當(dāng)前時間如果在GPS時鐘控制器設(shè)定的峰時段，則GPS時間控制器2的第一控制模塊控制谷信號繼電器釋放，峰信號繼電器閉合，伺服驅(qū)動器2的第二控制模塊按照預(yù)先設(shè)定的35Hz峰時段頻率將電源送到抽油機電機，使抽油機在低輸出功率狀態(tài)下運行；當(dāng)前時間如果在GPS時鐘控制器設(shè)定的平時段，則GPS時間控制器2的第一控制模塊控制谷信號繼電器、峰信號繼電器全部閉合，伺服驅(qū)動器2的第二控制模塊以預(yù)先設(shè)定的50HZ平時段的頻率將電源送到抽油機電機，伺服驅(qū)動器2按照預(yù)先設(shè)定的50Hz平時段的頻率將電源送到抽油機電機，使抽油機在中功率狀態(tài)下運行。
[0052]第二控制模塊包括故障檢測模塊，所述故障檢測模塊與KMl控制線圈(S卩，控制中繼器KMl的控制線圈)相連，這樣當(dāng)故障檢測模塊檢測到GPS時間控制器3發(fā)生故障，亦或者伺服驅(qū)動器2發(fā)生內(nèi)部故障時，故障檢測模塊均向KMl控制線圈發(fā)出故障信號，KMl控制線圈分別控制QCl控制線圈、QC2控制線圈和QC3控制線圈，使QCl控制線圈、QC3控制線圈控制交流接觸器QC1、QC3斷開，同時使QC2控制線圈控制交流接觸器QC2閉合，使抽油機電機5切換到工頻工作狀態(tài)，確保抽油機正常運行。
[0053]如上所述，通過伺服驅(qū)動器2內(nèi)置的第二控制模塊，控制伺服驅(qū)動器2輸出不同信號，從而改變抽油機電機5的運行模式，即達到峰谷平三個時段的自動化控制(即自動調(diào)節(jié)抽油機電機轉(zhuǎn)速和輸入功率)，達到峰電價期間少做功，滿足生產(chǎn)需求，平電價期間正常運轉(zhuǎn)，谷電價期間多做功，使之彌補峰時段的損失，即達到不減產(chǎn)，甚至超過正常產(chǎn)量。另外，為保障抽油機連續(xù)運轉(zhuǎn)，本系統(tǒng)還專門配置了工頻接觸器4。通過伺服驅(qū)動器2內(nèi)置的故障檢測模塊，對抽油機的運轉(zhuǎn)情況實時進行監(jiān)控，當(dāng)伺服驅(qū)動器2或GPS自動時間控制器3發(fā)生故障時，會造成抽油機停機，伺服驅(qū)動器2的內(nèi)置故障檢測模塊通過對電機電流信號的檢測，判斷出電機已停機后，會自動通過繼電器給工頻接觸器4發(fā)出啟動信號，同時切除伺服驅(qū)動器2的電源輸入和輸出，而單獨通過工頻接觸器4為抽油機電機供電，確保抽油機電機5的連續(xù)運行。
[0054]以上內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在【具體實施方式】及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
【主權(quán)項】
1.一種用于油田抽油機的削峰填谷伺服驅(qū)動方法系統(tǒng)，包括伺服驅(qū)動器、GPS時間控制器和工頻接觸器，其特征在于: GPS時間控制器，其根據(jù)預(yù)設(shè)的峰、谷、平電價時段和抽油機電機的工作狀態(tài)，向伺服驅(qū)動器輸出峰時段信號、谷時段信號、平時段信號和工頻運轉(zhuǎn)信號； 伺服驅(qū)動器，其根據(jù)接收GPS時間控制器發(fā)出的峰時段信號、谷時段信號和平時段信號，控制抽油機電機的工作功率，并在接收到工頻運轉(zhuǎn)信號時，控制工頻接觸器為抽油機電機供電，使抽油機電機切換到工頻工作狀態(tài)； 工頻接觸器，其在抽油機電機停機時為抽油機電機供電，確保抽油機電機的正常運行。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于: 當(dāng)GPS時間控制器判斷當(dāng)前處于峰電價時段時，向伺服驅(qū)動器輸出峰時段信號； 當(dāng)GPS時間控制器判斷當(dāng)前處于谷電價時段時，向伺服驅(qū)動器輸出谷時段信號； 當(dāng)GPS時間控制器判斷當(dāng)前處于平電價時段時，向伺服驅(qū)動器輸出平時段信號； 當(dāng)判斷抽油機電機停機時，向伺服驅(qū)動器輸出工頻運轉(zhuǎn)信號。3.根據(jù)權(quán)利要2所述的系統(tǒng)，其特征在于: 當(dāng)伺服驅(qū)動器接收到峰時段信號時，伺服驅(qū)動器按照預(yù)先設(shè)定的35Hz峰時段頻率將電源送到抽油機電機，使抽油機在低輸出功率狀態(tài)下運行； 當(dāng)伺服驅(qū)動器接收到谷時段信號時，伺服驅(qū)動器按照預(yù)先設(shè)定的65Hz谷時段頻率將電源送到抽油機電機，使抽油機在高輸出功率狀態(tài)下運行； 當(dāng)伺服驅(qū)動器接收到平時段信號時，伺服驅(qū)動器按照預(yù)先設(shè)定的50Hz平時段的頻率將電源送到抽油機電機，使抽油機在中功率狀態(tài)下運行； 當(dāng)伺服驅(qū)動器接收到工頻運轉(zhuǎn)信號時，通過繼電器給工頻接觸器發(fā)出啟動信號，同時切除伺服驅(qū)動器的電源輸入和輸出，而單獨通過工頻接觸器為抽油機電機供電。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，電網(wǎng)電源為用于油田抽油機削峰填谷伺服驅(qū)動方法系統(tǒng)供電，所述電網(wǎng)電源包括AC380V三相電源、第一斷路器QAl和第二斷路器QA2，其中，AC380V三相電源通過導(dǎo)線與第一斷路器QAl相連，負責(zé)為伺服驅(qū)動器及工頻接觸器提供工作電源，同時LI相和N相與第二斷路器QA2相連，為GPS時間控制器和工頻接觸器提供工作電源。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，伺服驅(qū)動器包括第一交流接觸器QCl、第三交流接觸器QC3和第二控制模塊，工作接觸器包括第二交流接觸器QC2 ;其中，第一斷路器QAl的輸出端L1、L2、L3與工頻接觸器中的第二交流接觸器QC2的輸入端連接，同時與伺服驅(qū)動器的第一交流接觸器QCl的輸入端連接。第一交流接觸器QCl的輸出端連接到第二控制模塊的電源輸入端，第二控制模塊的輸出端第三交流接觸器QC3的輸入端相連，第三交流接觸器QC3的輸出端與工頻接觸器中的第二交流接觸器QC2的輸出端連接后再與抽油機電機連接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，GPS時間控制器包括繼電器KMl、QCI控制線圈、QC2控制線圈、QC3控制線圈、第一控制模塊、谷信號繼電器、峰信號繼電器和KMl控制線圈；其中，第二斷路器QA2的LI輸出端分別與GPS時間控制器的繼電器KMl的動合觸點、動斷觸點以及第一控制模塊相連;繼電器KMl的動合觸點的另一端與QC2控制線圈的一端相連，該QC2控制線圈的另一端分別與QCl控制線圈、QC3控制線圈和GPS時間控制器的第一控制模塊連接后再與電網(wǎng)電源I中的第二斷路器QA2的N輸出端相連。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，GPS時間控制器中的繼電器KMl動斷觸點的另一端分別與QCl控制線圈和QC2控制線圈的一端相連。GPS時間控制器中的谷信號繼電器、峰信號繼電器的輸出端分別與伺服驅(qū)動器的第二控制模塊相連。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二控制模塊包括故障檢測模塊，所述故障檢測模塊與KMl控制線圈相連，當(dāng)故障檢測模塊檢測到GPS時間控制器發(fā)生故障，亦或者伺服驅(qū)動器發(fā)生內(nèi)部故障時，故障檢測模塊均向KMl控制線圈發(fā)出故障信號，KMl控制線圈分別控制QCl控制線圈、QC2控制線圈和QC3控制線圈，使QCl控制線圈、QC3控制線圈控制交流接觸器QCl、QC3斷開，同時使QC2控制線圈控制交流接觸器QC2閉合，使抽油機電機切換到工頻工作狀態(tài)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于: 在當(dāng)前時間如果在GPS時鐘控制器設(shè)定的谷時段，則GPS時間控制器的第一控制模塊控制谷信號繼電器閉合，峰信號繼電器釋放，向伺服驅(qū)動器的第二控制模塊輸出谷時段信號，伺服驅(qū)動器的第二控制模塊按照預(yù)先設(shè)定的65Hz谷時段頻率將電源送到抽油機電機，使抽油機在高輸出功率狀態(tài)下運行； 當(dāng)前時間如果在GPS時鐘控制器設(shè)定的峰時段，則GPS時間控制器的第一控制模塊控制谷信號繼電器釋放，峰信號繼電器閉合，伺服驅(qū)動器的第二控制模塊按照預(yù)先設(shè)定的35Hz峰時段頻率將電源送到抽油機電機，使抽油機在低輸出功率狀態(tài)下運行； 當(dāng)前時間如果在GPS時鐘控制器設(shè)定的平時段，則GPS時間控制器的第一控制模塊控制谷信號繼電器、峰信號繼電器全部閉合，伺服驅(qū)動器的第二控制模塊以預(yù)先設(shè)定的50HZ平時段的頻率將電源送到抽油機電機，伺服驅(qū)動器按照預(yù)先設(shè)定的50Hz平時段的頻率將電源送到抽油機電機，使抽油機在中功率狀態(tài)下運行。10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任意一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，QCl控制線圈、QC2控制線圈和QC3控制線圈的電壓優(yōu)選的選擇為AC220V，繼電器KMl采用HH54P型，時鐘控制器3為JSK-4/GPS自動校時型，伺服驅(qū)動器2采用LS100全數(shù)字交流驅(qū)動器。
【文檔編號】G05B19/04GK105974834SQ201610519222
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年7月5日
【發(fā)明人】王曉民
【申請人】王曉民