抽油機變頻不停機調(diào)沖程調(diào)沖次裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種抽油機變頻不停機調(diào)沖程調(diào)沖次裝置，屬于電氣自動化【技術(shù)領(lǐng)域】。本裝置由殼體、變頻器、制動電阻、散熱風(fēng)機、溫控器A、溫控器B、主電源開關(guān)、輔助電源開關(guān)、避雷器、中間繼電器、備用電源、變壓器、整流橋、電容和加熱器組成，可方便的實現(xiàn)對抽油機永磁同步電動機和異步電動機在線不停機調(diào)沖程調(diào)沖次，又由于本裝置可控制電動機頻繁正反轉(zhuǎn)運行，從機械上可以省略掉四連桿機構(gòu)，實現(xiàn)抽油桿上下的往復(fù)直線運動。同時本裝置帶動永磁同步電動機可再省略減速箱，使抽油機的故障率和成本大幅降低。本裝置設(shè)計時沒有采用PLC、單板機、編碼器等配套設(shè)備，也即避免了諸多配套設(shè)備帶來的安全隱患，使本裝置運行的可靠性及壽命大為提高。
【專利說明】抽油機變頻不停機調(diào)沖程調(diào)沖次裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種抽油機變頻不停機調(diào)沖程調(diào)沖次裝置，屬于電氣自動化【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]目前油田抽油機電動機絕大部分，還是原始的一個方向運行，通過四連桿機構(gòu)將減速機輸出端的圓周運動，轉(zhuǎn)換成抽油桿的上下直線運動，若想改變沖程和沖次則必須改變皮帶輪直徑或減速箱的減速比，其過程極其費時費力。
[0003]現(xiàn)在雖然部分抽油機安裝了變頻控制，但還是原始的一個方向運行，電動機通過變頻控制可以方便的改變電動機的速度，即改變了沖次，但是無法改變沖程，更實現(xiàn)不了頻繁的正反轉(zhuǎn)運行。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供了一種抽油機變頻不停機調(diào)沖程調(diào)沖次裝置，本裝置通過變頻控制還可實現(xiàn)對三相永磁同步電動機和三相異步電動機頻繁正反轉(zhuǎn)運行。
[0005]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:抽油機變頻不停機調(diào)沖程調(diào)沖次裝置由殼體、變頻器、制動電阻、散熱風(fēng)機、溫控器A、溫控器B、主電源開關(guān)、輔助電源開關(guān)、避雷器、中間繼電器、備用電源、變壓器、整流橋、電容和加熱器組成，本裝置中的變頻器采用Invertek英泰變頻器型號為0PTIDRIVESP2，380V，17至60Hz，功率IlKW至250KW，可控制電動機頻繁正反轉(zhuǎn)運行；殼體為一矩形體，其上部設(shè)有防水沿，防水沿與殼體之間用4個吊環(huán)螺栓連接，防水沿與殼體之間有較大縫隙，防水沿下部的殼體上完全開孔，以利熱風(fēng)散出，在殼體底部開孔并設(shè)有防鼠網(wǎng)，在防鼠網(wǎng)上設(shè)有電動百葉窗，電動百葉窗由電動百葉窗電機控制。當(dāng)溫控器A監(jiān)測殼體內(nèi)溫度高于30°C時,溫控器A給出開關(guān)量信號，散熱風(fēng)機運行進(jìn)行排風(fēng)。當(dāng)溫控器B監(jiān)測到殼體內(nèi)溫度低于5°C時，溫控器B給出開關(guān)量信號，電動百葉窗自動關(guān)閉。殼體的前后是門板，左右是側(cè)板，前后門板單開暗鉸鏈，前后門板加密封條，在前門打開后的第二層小門上設(shè)有操作面板；在殼體內(nèi)部，其上部設(shè)有制動電阻，在制動電阻下部設(shè)有散熱風(fēng)機，在其中部的一側(cè)安裝有變頻器，另一側(cè)設(shè)有主電源開關(guān)、輔助電源開關(guān)、溫控器A、溫控器B、避雷器、中間繼電器、變壓器、整流橋、電容、備用電源和加熱器，在殼體的下部設(shè)有數(shù)個接線柱。抽油機變頻不停機調(diào)沖程調(diào)沖次裝置與抽油機永磁同步電動機或異步電動機電連接。
[0006]防鼠網(wǎng)為不銹鋼網(wǎng)。
[0007]變頻器是本裝置中的重要部件，本裝置中采用的變頻器是Invertek英泰變頻器，型號為0PTIDRIVESP2，是從國外引進(jìn)的一種新型變頻器，不停機調(diào)沖程調(diào)沖次主要是由該變頻器控制來完成的。制動電阻是將抽油桿下降，電動機處于發(fā)電狀態(tài)及電阻產(chǎn)生的熱量由散熱風(fēng)機吹出殼體外，溫控器A控制散熱風(fēng)機,殼體內(nèi)溫度高時溫控器A給出開關(guān)量信號，散熱風(fēng)機啟動向殼體外排出熱風(fēng)，溫度低時，散熱風(fēng)機自動停止運行；溫控器B根據(jù)設(shè)定的溫度控制電動百葉窗啟動或關(guān)閉，同時也控制加熱器的工作或停止，其它部件是自動化工程中常用和通用的部件。
[0008]Invertek英泰變頻器型號為0PTIDRIVESP2可方便地實現(xiàn)對抽油機永磁同步電動機和異步電動機在線不停機調(diào)沖程調(diào)沖次，可方便的實現(xiàn)位置控制，即實現(xiàn)了調(diào)沖程；改變變頻器的輸出頻率，即改變了電動機的轉(zhuǎn)數(shù)，也就是實現(xiàn)了調(diào)沖次。又由于本裝置可控制電動機頻繁正反轉(zhuǎn)運行，從機械上可以省略掉四連桿機構(gòu)，實現(xiàn)抽油桿上下的往復(fù)直線運動。
[0009]在抽油機一個行程的中間位置設(shè)置一個中位接近開關(guān)，中位接近開關(guān)每動作一次對一個行程所產(chǎn)生的誤差復(fù)位清零一次，這樣抽油機運行過程不存在累計誤差。在其兩側(cè)最大行程位置加上止點與下止點保護(hù)行程開關(guān)，在開關(guān)動作時電動機立即反向運行，抽油機正常工作時不觸碰上止點與下止點行程開關(guān)，使抽油機運行時安全性大為提高。
[0010]本發(fā)明還可實現(xiàn)抽油機運行到接近上止點和下止點時，任意設(shè)定停機時間再接著反向運行，比如設(shè)定零點幾秒的時間，這樣的人性化和柔性化運行大大改善了原來抽油機較硬的機械特性，如在抽油桿運行到下止點時，整體抽油桿存在極大的下行勢能，此時抽油桿又被強行往上拽，抽油桿長期處于這樣一個被強行拔河拉伸的狀態(tài)，其后果是加速了抽油桿的機械疲勞，使抽油桿的使用壽命大為降低，抽油桿斷掉是油田生產(chǎn)的常見故障。
[0011]內(nèi)部設(shè)有備用電源，可在監(jiān)測時給監(jiān)測設(shè)備提供電源。
[0012]本實用新型的有益效果在于:本發(fā)明可方便的實現(xiàn)對抽油機永磁同步電動機和異步電動機在線不停機調(diào)沖程調(diào)沖次，又由于本裝置可控制電動機頻繁正反轉(zhuǎn)運行，從機械上可以省略掉四連桿機構(gòu)，實現(xiàn)抽油桿上下的往復(fù)直線運動，如天平式游梁抽油機。同時本裝置帶動永磁同步電動機可再省略減速箱，使抽油機的故障率和成本大幅降低。抽油機采用本裝置柔性化運行將不會出現(xiàn)抽油桿斷掉問題，僅此一項每年可節(jié)省大量人力物力。
[0013]本裝置設(shè)計時采用了最簡潔的設(shè)計思路，設(shè)計時沒有采用PLC、單板機、編碼器等配套設(shè)備，也即避免了諸多配套設(shè)備帶來的安全隱患，使本裝置運行的可靠性及壽命大為提聞。
[0014]本裝置的實現(xiàn)其難點是電機換向和位置控制，現(xiàn)在已不是空想，也不是紙上談兵，現(xiàn)在已經(jīng)有了實際產(chǎn)品在大慶油田抽油機井上實實在在的在運行，本設(shè)計達(dá)到了預(yù)期的所有目標(biāo)，運行穩(wěn)定可靠。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型進(jìn)一步說明。
[0016]圖1是本發(fā)明與抽油機的位置示意圖。
[0017]圖2是本發(fā)明的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3是本發(fā)明的殼體主視圖。
[0019]圖4是本發(fā)明的殼體的防鼠網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖5是抽油機變頻不停機調(diào)沖程調(diào)沖次原理圖。
[0021]圖6是圖5的兀器件表。
[0022]圖中標(biāo)號:
[0023]1、抽油機不停機調(diào)沖程調(diào)沖次裝置；2、可調(diào)配重；3、配重導(dǎo)軌；4、配重懸繩；
[0024]5、配重頭；6、抽油機支架；7、上止點開關(guān)；8、游梁底座；9、中位接近開關(guān)；
[0025]10、下止點開關(guān)；11、游梁；12、工作頭；13、驅(qū)動帶；14、永磁同步電動機；
[0026]15、漲緊輪；16、導(dǎo)向輪；17、抽油桿；18、變頻器；19、制動電阻；20、散熱風(fēng)機；
[0027]21、溫控器A ;22、溫控器B ;23、主電源開關(guān)；24、輔助電源開關(guān)；25、避雷器；
[0028]26、中間繼電器；27、備用電源；28、變壓器；29、整流橋；30、電容；31、加熱器；
[0029]32、接線柱；33、吊環(huán)螺栓；34、防水沿；35、防鼠網(wǎng)；36、操作面板；37、前門；
[0030]38、電動百葉窗；39、電動百葉窗電機。

【具體實施方式】
[0031]如圖1 一6所示，抽油機包括抽油機支架6，在抽油機支架6的上部安裝有游梁11，游梁11的一端安裝有工作頭12，另一端安裝有配重頭5，配重頭5下部是配重懸繩4和配重導(dǎo)軌3，配重導(dǎo)軌3下部設(shè)有可調(diào)配重2 ;工作頭12下部連接抽油桿17，工作頭12通過驅(qū)動帶13與永磁同步電機14相連，驅(qū)動帶13上還設(shè)有導(dǎo)向輪16和漲緊輪15 ;抽油機支架6的上部設(shè)有游梁底座8，游梁底座8上設(shè)有中位接近開關(guān)9，在左側(cè)的抽油機支架6上設(shè)有上止點開關(guān)7，在右側(cè)的抽油機支架6上設(shè)有下止點開關(guān)10 ;抽油機不停機調(diào)沖程調(diào)沖次裝置I安裝于抽油機的近處，與永磁同步電動機14電連接。
[0032]抽油機變頻不停機調(diào)沖程調(diào)沖次裝置I由殼體、變頻器18、制動電阻19、散熱風(fēng)機20、溫控器A 21、溫控器B 22、主電源開關(guān)23、輔助電源開關(guān)24、避雷器25、中間繼電器26、備用電源27、變壓器28、整流橋29、電容30和加熱器31組成，本裝置中的變頻器采用Invertek變頻器型號0PTIDRIVESP2，可控制電動機頻繁正反轉(zhuǎn)運行；殼體為一矩形體，其上部設(shè)有防水沿34，防水沿34與殼體之間用四個吊環(huán)螺栓33連接，防水沿34與殼體之間有較大縫隙，防水沿34下部的殼體上完全開孔，以利熱風(fēng)散出，在殼體底部設(shè)有防鼠網(wǎng)35，在防鼠網(wǎng)35上設(shè)有電動百葉窗38，電動百葉窗38由電動百葉窗電機39控制，當(dāng)溫控器A21監(jiān)測殼體內(nèi)溫度高于30°C時，溫控器A 21給出開關(guān)量信號，散熱風(fēng)機20運行進(jìn)行排風(fēng)，當(dāng)溫控器B 22監(jiān)測到殼體內(nèi)溫度低于5°C時，溫控器B 22給出開關(guān)量信號，電動百葉窗38自動關(guān)閉；殼體的前后是門板，左右是側(cè)板，前后門板單開暗鉸鏈，前后門板加密封條，在前門37打開后的第二層小門上設(shè)有操作面板36 ;在殼體內(nèi)部，其上部設(shè)有制動電阻19，在制動電阻19下部設(shè)有散熱風(fēng)機20，在其中部的一側(cè)安裝有變頻器18，另一側(cè)設(shè)有主電源開關(guān)23、輔助電源開關(guān)24、溫控器A 21、溫控器B 22、避雷器25、中間繼電器26、變壓器28、整流橋29、電容30、備用電源27和加熱器31，在殼體的下部設(shè)有數(shù)個接線柱32。抽油機變頻不停機調(diào)沖程調(diào)沖次裝置與抽油機永磁同步電動機或異步電動機電連接。
[0033]防鼠網(wǎng)為不銹鋼網(wǎng)。
【權(quán)利要求】
1.一種抽油機變頻不停機調(diào)沖程調(diào)沖次裝置，其特征是:該裝置由殼體、變頻器、制動電阻、散熱風(fēng)機、溫控器A、溫控器B、主電源開關(guān)、輔助電源開關(guān)、避雷器、中間繼電器、備用電源、變壓器、整流橋、電容和加熱器組成，殼體為一矩形體，在殼體內(nèi)部，其上部設(shè)有制動電阻，在制動電阻下部設(shè)有散熱風(fēng)機，在其中部的一側(cè)安裝有變頻器，另一側(cè)設(shè)有主電源開關(guān)、輔助電源開關(guān)、溫控器A、溫控器B、避雷器、中間繼電器、變壓器、整流橋、電容、備用電源和加熱器，在殼體的下部設(shè)有數(shù)個接線柱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抽油機變頻不停機調(diào)沖程調(diào)沖次裝置，其特征是:變頻器采用Invertek英泰變頻器，型號為0PTIDRIVESP2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抽油機變頻不停機調(diào)沖程調(diào)沖次裝置，其特征是:殼體為一矩形體，其上部設(shè)有防水沿，防水沿與殼體之間用4個吊環(huán)螺栓連接，防水沿與殼體之間有較大縫隙，防水沿下部的殼體上完全開孔，在殼體底部設(shè)有防鼠網(wǎng)，在防鼠網(wǎng)上設(shè)有電動百葉窗；殼體的前后是門板，左右是側(cè)板，前后門板單開暗鉸鏈，前后門板加密封條。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種抽油機變頻不停機調(diào)沖程調(diào)沖次裝置，其特征是:防鼠網(wǎng)為不銹鋼網(wǎng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抽油機變頻不停機調(diào)沖程調(diào)沖次裝置，其特征是:在抽油機一個行程的中間位置設(shè)置一個中位接近開關(guān)，在其兩側(cè)最大行程位置加上止點與下止點保護(hù)行程開關(guān)。
【文檔編號】H02P27/04GK204186352SQ201420517297
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月8日
【發(fā)明者】劉松嶺 申請人:劉松嶺, 齊齊哈爾希恩希機床有限公司