永磁电机驱动全自动煤层气抽采机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种煤层气抽采装置，具体为一种永磁电机驱动全自动煤层气抽米机。
【背景技术】
[0002]煤层气又称为瓦斯，是赋存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体，是一种新型洁净能源和优质化工原料。在煤矿资源丰富的区域，相伴而生的煤层气资源也异常丰富，出于安全生产的需要，国家对于生产的实际状况提出了先抽后采的规定，使过去的事故源得到控制的同时，获得丰富的煤层气资源。
[0003]目前，煤层气的采集工艺主要是压力衰竭法，即利用不同方法使煤层中的气体压力降低，随着气体压力的降低，煤层气由吸附态经过解析变为游离态，游离态煤层气通过各种裂缝流入煤层气井，直至煤层中气体压力很低。由于该方法前期需要对煤层进行水力压裂，所以抽气实际上是抽取富含气体的水然后进行分离，从而得到所需要的煤层气。所以现在国内通用的抽气设备与抽油设备是同一套设备，即游梁式抽油机(以下称游梁式抽气机)。
[0004]游梁式抽气机是一种由电机、减速器、曲柄连杆机构、平衡块、井下抽气设备组成。由电动机将动力通过减速器转化为低转速大扭矩输出，带动曲柄连杆机构，动力通过曲柄连杆机构将旋转运动转化为曲线运动，再通过驴头将曲线转化为井下抽油设备所需要的直线运动。在我国游梁式抽气机系统效率在一般地区只有12%?23%，先进地区也不到30%。其效能较低的原因是因为其本身结构设计特点导致的。游梁式抽气机在换向过程中加速度比较大。在整个机、杆、栗系统中，在换向加速度大时抽气杆变形大。这种变形使光杆与栗中活塞的运动规律产生很大的差异。在大多数情况下抽气杆的弹性变形减少了活塞的实际行程，即降低了抽气栗的充满系数。游梁式抽气机主要通过调节曲柄来使抽气机的储能利用率提高，但未能改变其载荷周期性变化的特点，上下四点的加速度比较大，另外游梁式抽气机所需起动力矩比较大，实现长冲程比较困难，冲程也不能过低，增大机型会造成抽气机体积和重量过大。
[0005]大量的抽采机在低效率区部分进行工作，造成大量能源浪费。而且这种抽采装置需要大量的人工不断地巡逻检修，而且随着我国经济发展，人力资源以及跟系统配备的辅助系统的成本会随之提高，降低人力资本节约成本，提高自动化控制程度，也将成为评价系统是否优秀的主要指标。
【发明内容】
[0006]本实用新型为了解决现有抽采机技术中存在的能耗高，运行成本高的问题，提供了一种永磁电机驱动全自动煤层气抽米机。
[0007]本实用新型的技术方案是，一种永磁电机驱动全自动煤层气抽采机包括支架，平台，斜撑杆，控制台，平衡负载，永磁同步电机，定滑轮一，定滑轮二，定滑轮三，定滑轮四，动滑轮一，动滑轮二；
[0008]所述的支架上设有平台，平台上设有控制台和永磁同步电机，在平台下方设有定滑轮一，定滑轮二，定滑轮三，定滑轮四，所述的钢丝绳两端固定在平台下方，在钢丝绳左端固定点和定滑轮一之间设有动滑轮一，动滑轮一下设有平衡负载，在定滑轮四和钢丝绳右端固定点之间设有动滑轮二，动滑轮二下连接抽气杆；所述的控制台内设有控制系统，包括PLC, PLC连接变频器，变频器连接永磁同步电机，PLC还连接有人机交互界面和无线发射模块。
[0009]与现有技术相比较，本实用新型的技术创新点在于:(I)、新型抽气机系统采用了永磁变频同步电动机直接驱动，取代了原有三相异步电动机与减速器组合的方式。变频永磁同步电动机在低速、大扭矩具有广泛的应用，安全可靠性高。同时在节能、高效方面，永磁同步电动机要优于传统的三相异步电动机。在采用变频上，使永磁同步电机更加高效节能，同时保护供电网络中的其他设备。(2)本申请采用动滑轮与定滑轮组合的方式，将原有的摇臂运动调整为配重式往复运动，使扭矩输出特性曲线有很大程度的改观。新系统的特性曲线与永磁同步电动机的特性曲线相匹配。原有结构中负载发生周期性变化，由于负载的周期性变化，电机的输入功率必须满足系统负载峰值的要求，使电机的选型偏大，电机在大部分时间在效率低下的工况下进行，造成能源浪费。(3)使用了远程控制技术，增加了自动化程度，减少了工人使用量。该自动化抽气机系统节能效果好，是理想的抽气装置。该自动化抽气机可实现远程控制和监控，无人看守自动工作，减少工人野外工作的强度，保证了工人的安全，提高了生产效率。(4)结构简单，方便拆装。
【附图说明】
[0010]图1为本发明的结构示意图
[0011]图2为控制系统原理图
[0012]图中:1-平衡负载、2-动滑轮一、3-定滑轮一、4-控制台、5-定滑轮二、6-永磁同步电机、7-定滑轮三、8-定滑轮四、9-钢丝绳、10-动滑轮二、11-斜撑杆、12-支架、13-人机交互界面、14-无线传输模块、15-变频器。
【具体实施方式】
[0013]如图1所示意，一种永磁电机驱动全自动煤层气抽采机包括支架12，平台，控制台4，平衡负载I，永磁同步电机6，定滑轮一 3，定滑轮二 5，定滑轮三7，定滑轮四8，动滑轮一2，动滑轮二 10 ;
[0014]所述的支架12上设有平台，平台上设有控制台4和永磁同步电机6，在平台下方设有定滑轮一 3，定滑轮二 5，定滑轮三7，定滑轮四8，所述的钢丝绳9两端固定在平台下方，在钢丝绳左端固定点和定滑轮一 3之间设有动滑轮一 2，动滑轮一 2下设有平衡负载1，在定滑轮四8和钢丝绳右端固定点之间设有动滑轮二 10，动滑轮二 10下连接抽气杆；
[0015]如图2所示意，所述的控制台内设有控制系统，包括PLC，PLC连接变频器15，变频器15连接永磁同步电机6，PLC还连接有人机交互界面13和