專利名稱：抽油機節(jié)能電控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于石油工業(yè)用抽油機的電器節(jié)能控制系統(tǒng)，具體的涉及一種抽油機節(jié)能電控裝置。
背景技術(shù)：
近年來我國政府非常重視能源的開發(fā)，利用和節(jié)能工作先后出臺《中華人民共和 國節(jié)約能源法》、《節(jié)能中長期專項規(guī)劃》、《重點用能單位節(jié)約用能管理辦法》等相關(guān)法規(guī)政 策，全國各油田也在節(jié)能降耗工作上加大了力度，而電費已成為各油田人員工資、材料費用 之后的第三大開支。我國各油田共有抽油機井近30萬口，而采用節(jié)能電機生產(chǎn)的油井不到 千分之一。另外，現(xiàn)有節(jié)能技術(shù)及節(jié)能電機多樣化，但節(jié)能效果最好的也只能節(jié)能15%，平 均節(jié)能僅在10%左右。抽油機工況為動、靜載，利用小電機，抽油機無法啟動，啟動力矩是抽 油機實際負載的3-4倍，然而啟動力矩是抽油機選配電機的第一要素。但力矩匹配合理后， 當(dāng)抽油機輕載時，就成了大馬拉小車，浪費電能。且我國油田多為低能、低產(chǎn)井，抽油機泵充 滿系數(shù)低；產(chǎn)量調(diào)整時，須更換皮帶輪，工人勞動強度大。

實用新型內(nèi)容本實用新型提供了一種結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、能夠降低電能消耗的抽油機節(jié)能電控裝 置，其能將節(jié)電效果最大化；提高泵效；提升抽油機自動化程度，降低工人勞動強度；降低 設(shè)備故障率。本實用新型所采用的技術(shù)方案如下一種抽油機節(jié)能電控裝置，其特征在于包括一節(jié)能電控箱，所述節(jié)能電控箱內(nèi)設(shè) 置能量反饋單元、功率模塊單元和繼電控制單元，所述繼電控制單元連接設(shè)置抽油機節(jié)能 電機、位置檢測單元和油壓檢測單元。一實施方式中，所述節(jié)能電控箱連接設(shè)置進線電源。一實施方式中，所述抽油機節(jié)能電機為一雙定子異步電機，該雙定子異步電機的 定子繞組為兩個并聯(lián)運行的繞組。另一實施方式中，所述油壓檢測單元設(shè)置在井口處，所述位置檢測單元設(shè)置在抽 油機的變速箱輸出軸處。再一實施方式中，所述繼電控制單元內(nèi)設(shè)置有電抗器和噪聲濾波器。再一實施方式中，所述繼電控制單元包括32位DSP微處理器，所述功率模塊單元 的功率輸出器件為絕緣柵雙極型晶體管。該抽油機節(jié)能電控裝置可用于控制以三相交流異步電動機作為動力機的抽油機 實現(xiàn)節(jié)能目的，其通過位置檢測元件可以實現(xiàn)抽油機上\下行程速度位置精確控制。能量 反饋單元、功率模塊單元和繼電控制單元的相互配合可以實現(xiàn)快速電流限制(FCL)功能， 避免運行中不應(yīng)有的跳間，以及對雙定子高效電動機的自動切換控制。在該抽油機節(jié)能電 控裝置在運行過程時，若發(fā)生瞬時停電，電源又立即恢復(fù)時，能自動檢測電機轉(zhuǎn)速，使電機平滑無沖擊地重新運行。該抽油機節(jié)能電控裝置所使用的抽油機節(jié)能電機為一雙定子異步電機，其是一種新型的異步電機，做成兩部分定子，電動機的定子繞組是兩個并聯(lián)運行的繞組。起動時集兩 部分的合力矩以加大起動力矩，待起動完成時則切除一部，留下另一部分運行，以適應(yīng)低負 荷時以低功率來匹配達到節(jié)電的目的。當(dāng)抽油機下行時該節(jié)能電機處于再生制動工作狀態(tài) 即發(fā)電狀態(tài)，該節(jié)能電機由于位能或慣性，其轉(zhuǎn)速會超過同步轉(zhuǎn)速，再生能量通過能量反饋 單元從直流母線反饋回電網(wǎng)。能量反饋單元和功率模塊單元配合使用，當(dāng)抽油機下行時，功 率模塊單元將機械能產(chǎn)生的交流電轉(zhuǎn)換為直流電，能量反饋單元則將直流電能轉(zhuǎn)換為交流 電能。能量反饋單元能把97%的再生電能回饋給局域電網(wǎng)，能量反饋單元內(nèi)部已經(jīng)安裝有 電抗器和噪聲濾波器，可直接和380-460伏電網(wǎng)駁接使用，達到節(jié)約電能的目的。將所發(fā)電 能返回電網(wǎng)。完成再生發(fā)電功能，實現(xiàn)約10%的節(jié)能。在井口安裝的油壓檢測單元可配合抽油機的變速箱輸出軸測試扭矩，經(jīng)過多功能 控制柜，改變抽油機下降速度節(jié)約電能，實現(xiàn)根據(jù)泵充滿系數(shù)自動調(diào)整下沖程時間提高泵 效節(jié)能15%左右。該節(jié)能電控箱可通過多功能控制柜在一定范圍內(nèi)任意調(diào)整抽油機沖次， 不用再更換節(jié)能電機皮帶輪，保證了節(jié)能電機扶正軸承的軸向同心度，延長了節(jié)能電機的 使用壽命，大大降低了工人的勞動強度，也可調(diào)節(jié)上下沖次的速度比。本實用新型的有益效果在于，該抽油機節(jié)能電控裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、能夠降低電 能消耗，其能將節(jié)電效果最大化；提高泵效；提升抽油機自動化程度，降低工人勞動強度； 降低設(shè)備故障率。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型做進一步的闡述。
圖1是本實用新型具體實施方式
的結(jié)構(gòu)組成示意圖；圖2是本實用新型的電路的連接框架圖。
具體實施方式
如圖1和圖2所示，該抽油機節(jié)能電控裝置主要包括一節(jié)能電控箱9，節(jié)能電控箱 9內(nèi)設(shè)置能量反饋單元1、功率模塊單元2和繼電控制單元3，繼電控制單元連接設(shè)置抽油機 節(jié)能電機5、位置檢測單元7和油壓檢測單元8。節(jié)能電控箱連接設(shè)置進線電源4。繼電控 制單元3內(nèi)設(shè)置有電抗器和噪聲濾波器。繼電控制單元包括32位DSP微處理器，功率模塊 單元的功率輸出器件為絕緣柵雙極型晶體管。抽油機節(jié)能電機5為一雙定子異步電機，該 雙定子異步電機的定子繞組為兩個并聯(lián)運行的繞組。雙定子異步電機通過減速箱6驅(qū)動該 抽油機，壓檢測單元設(shè)置在井口處，位置檢測單元設(shè)置在抽油機的變速箱輸出軸處。
權(quán)利要求一種抽油機節(jié)能電控裝置，其特征在于包括一節(jié)能電控箱，所述節(jié)能電控箱內(nèi)設(shè)置能量反饋單元、功率模塊單元和繼電控制單元，所述繼電控制單元連接設(shè)置抽油機節(jié)能電機、位置檢測單元和油壓檢測單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油機節(jié)能電控裝置，其特征在于所述節(jié)能電控箱連接設(shè)置 進線電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油機節(jié)能電控裝置，其特征在于所述抽油機節(jié)能電機為一 雙定子異步電機，該雙定子異步電機的定子繞組為兩個并聯(lián)運行的繞組。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油機節(jié)能電控裝置，其特征在于所述油壓檢測單元設(shè)置在 井口處，所述位置檢測單元設(shè)置在抽油機的變速箱輸出軸處。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油機節(jié)能電控裝置，其特征在于所述繼電控制單元內(nèi)設(shè)置 有電抗器和噪聲濾波器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油機節(jié)能電控裝置，其特征在于所述繼電控制單元包括32 位DSP微處理器，所述功率模塊單元的功率輸出器件為絕緣柵雙極型晶體管。
專利摘要一種抽油機節(jié)能電控裝置，其特征在于包括一節(jié)能電控箱，所述節(jié)能電控箱內(nèi)設(shè)置能量反饋單元、功率模塊單元和繼電控制單元，所述繼電控制單元連接設(shè)置抽油機節(jié)能電機、位置檢測單元和油壓檢測單元。該抽油機節(jié)能電控裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、能夠降低電能消耗，其能將節(jié)電效果最大化；提高泵效；提升抽油機自動化程度，降低工人勞動強度；降低設(shè)備故障率。
文檔編號H02P25/00GK201650237SQ20102017622
公開日2010年11月24日 申請日期2010年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月30日
發(fā)明者徐光輝 申請人:北京吉九科技發(fā)展有限公司