专利名称：油田抽油机用的外部多能源分配节能系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是现有油田抽油机电机系统高效利用外部能源的技术领域。
背景技术：
在现有的抽油机电机拖动系统中，出现很大的电能浪费现象。所配电机的额定功率都是恒定的，且通常是根据工作周期中的最大载荷(例如启动转矩)来选配。而抽油机正常工作时负载较小(一般为额定功率的20～30％左右)，电动机以不变的最大功率能力拖动实时变化的载荷，势必造成大马拉小车之类的浪费。而导致相匹配的电力供给能源系统存在浪费多余的能源容量。
发明内容
本发明是为解决现有的抽油机电机拖动系统中的抽油机启动时负载较大而正常工作时负载较小，而导致相匹配的电力供给能源系统存在浪费多余的能源容量的问题，进而提供一种油田抽油机用的外部多能源分配节能系统。
本发明包含电流互感器L1、电流互感器L2、继电器KM1、继电器KM2、继电器KM3、继电器KM4、继电器JSK1、检测控制电路1；电网2的输出端、继电器KM1的常闭触点KM1-2的一端、继电器KM2的常闭触点KM2-2的一端、继电器KM3的常闭触点KM3-2的一端连接继电器JSK1的两位切换开关JSK1-1的常闭静触点端上，风力发电机组3的输出端连接继电器JSK1的两位切换开关JSK1-1的常开静触点端上，继电器JSK1的两位切换开关JSK1-1的动触点端连接电流互感器L1初级的一端，电流互感器L1初级的另一端、继电器KM1的常开触点KM1-1的一端、继电器KM2的常开触点KM2-1的一端连接继电器KM3的常开触点KM3-1的一端，继电器KM1的常开触点KM1-1的另一端、继电器KM1的常闭触点KM1-2的另一端连接电动机M1电源的一个输入端，电动机M1电源的另一端接地，继电器KM2的常开触点KM2-1的另一端、继电器KM2的常闭触点KM2-2的另一端连接电动机M2电源的一个输入端，电动机M2电源的另一端接地，继电器KM3的常开触点KM3-1的另一端连接继电器KM4的常闭触点KM4-3的一端，继电器KM3的常闭触点KM3-2的另一端连接继电器KM4的常闭触点KM4-2的一端，继电器KM4的常闭触点KM4-3的另一端、继电器KM4的常闭触点KM4-2的另一端、继电器KM4的常开触点KM4-1的一端连接电动机M3电源的一个输入端，电动机M3电源的另一端接地，继电器KM4的常开触点KM4-1的另一端连接电流互感器L2初级的一端，电流互感器L2初级的另一端连接太阳能发电站4的输出端，电流互感器L1次级的一端连接检测控制电路1的第一电流信号检测输入端，电流互感器L1次级的另一端接地，电流互感器L2次级的一端连接检测控制电路1的第二电流信号检测输入端，电流互感器L2次级的另一端接地，检测控制电路1的主电源切换控制输出端连接继电器JSK1线圈的一端，继电器JSK1线圈的另一端接地，检测控制电路1的第一控制输出端连接继电器KM1线圈的一端，继电器KM1线圈的另一端接地，检测控制电路1的第二控制输出端连接继电器KM2线圈的一端，继电器KM2线圈的另一端接地，检测控制电路1的第三控制输出端连接继电器KM3线圈的一端，继电器KM3线圈的另一端接地，检测控制电路1的第四控制输出端连接继电器KM4线圈的一端，继电器KM4线圈的另一端接地。
本发明在抽油机电机拖动系统中的抽油机正常工作时能自动将原电网供电转换成由风力或太阳能来提供能源，进而能高效的利用风力或太阳能，有效的降低了抽油机电机的运行成本，并具有结构简单、制造成本低廉的优点。
图1是本发明的整体电路结构示意图，图2是图1中检测控制电路1的电路结构示意图。
具体实施例方式
具体实施方式
一结合图1、图2说明本实施方式，本具体实施方式
由电流互感器L1、电流互感器L2、继电器KM1、继电器KM2、继电器KM3、继电器KM4、继电器JSK1、检测控制电路1、电动机M1、电动机M2、电动机M3组成；电网2的输出端、继电器KM1的常闭触点KM1-2的一端、继电器KM2的常闭触点KM2-2的一端、继电器KM3的常闭触点KM3-2的一端连接继电器JSK1的两位切换开关JSK1-1的常闭静触点端上，风力发电机组3的输出端连接继电器JSK1的两位切换开关JSK1-1的常开静触点端上，继电器JSK1的两位切换开关JSK1-1的动触点端连接电流互感器L1初级的一端，电流互感器L1初级的另一端、继电器KM1的常开触点KM1-1的一端、继电器KM2的常开触点KM2-1的一端连接继电器KM3的常开触点KM3-1的一端，继电器KM1的常开触点KM1-1的另一端、继电器KM1的常闭触点KM1-2的另一端连接电动机M1电源的一个输入端，电动机M1电源的另一端接地，继电器KM2的常开触点KM2-1的另一端、继电器KM2的常闭触点KM2-2的另一端连接电动机M2电源的一个输入端，电动机M2电源的另一端接地，继电器KM3的常开触点KM3-1的另一端连接继电器KM4的常闭触点KM4-3的一端，继电器KM3的常闭触点KM3-2的另一端连接继电器KM4的常闭触点KM4-2的一端，继电器KM4的常闭触点KM4-3的另一端、继电器KM4的常闭触点KM4-2的另一端、继电器KM4的常开触点KM4-1的一端连接电动机M3电源的一个输入端，电动机M3电源的另一端接地，继电器KM4的常开触点KM4-1的另一端连接电流互感器L2初级的一端，电流互感器L2初级的另一端连接太阳能发电站4的输出端，电流互感器L1次级的一端连接检测控制电路1的第一电流信号检测输入端，电流互感器L1次级的另一端接地，电流互感器L2次级的一端连接检测控制电路1的第二电流信号检测输入端，电流互感器L2次级的另一端接地，检测控制电路1的主电源切换控制输出端连接继电器JSK1线圈的一端，继电器JSK1线圈的另一端接地，检测控制电路1的第一控制输出端连接继电器KM1线圈的一端，继电器KM1线圈的另一端接地，检测控制电路1的第二控制输出端连接继电器KM2线圈的一端，继电器KM2线圈的另一端接地，检测控制电路1的第三控制输出端连接继电器KM3线圈的一端，继电器KM3线圈的另一端接地，检测控制电路1的第四控制输出端连接继电器KM4线圈的一端，继电器KM4线圈的另一端接地。
所述检测控制电路1由第一模拟信号放大器1-1、第一A/D转换器1-2、单片机1-3、D/A转换器1-4、光电隔离器1-5、第二A/D转换器1-6、第二模拟信号放大器1-7组成；电流互感器L1次级的一端连接第一模拟信号放大器1-1的信号检测输入端，第一模拟信号放大器1-1的信号输出端连接第一A/D转换器1-2的模拟信号输入端，第一A/D转换器1-2的数字信号输出端连接单片机1-3的第一数字信号输入端，电流互感器L2次级的一端连接第二模拟信号放大器1-7的信号检测输入端，第二模拟信号放大器1-7的信号输出端连接第二A/D转换器1-6的模拟信号输入端，第二A/D转换器1-6的数字信号输出端连接单片机1-3的第二数字信号输入端，单片机1-3的控制数据输出总线端连接D/A转换器1-4的数据输入总线端，D/A转换器1-4的多路控制输出端都分别连接光电隔离器1-5的多路输入端，光电隔离器1-5的第一控制输出端连接继电器KM1线圈的一端，光电隔离器1-5的第二控制输出端连接继电器KM2线圈的一端，光电隔离器1-5的第三控制输出端连接继电器KM3线圈的一端，光电隔离器1-5的第四控制输出端连接继电器KM4线圈的一端。
例通过电网启动三台35千瓦的抽油机电机运行，正常运行所需要的功率也就是10.5千瓦，那么35千瓦的风力发电站就能供给三台电机正常运行，就可以切换到风力发电站进行供电。太阳能发电站在没有对电动机进行供电时，可以用于照明.加热(融化油井下石蜡)。
工作原理检测控制电路1控制继电器KM1、继电器KM2、继电器KM3动作，使电动机M1、电动机M2、电动机M3分别通过继电器KM1的常开触点KM1-1、继电器KM2的常开触点KM2-1、继电器KM3的常开触点KM3-1及继电器JSK1的两位切换开关JSK1-1与电网连通而启动运行，电动机正常运行后，检测控制电路1控制继电器JSK1的两位切换开关JSK1-1动作，将电动机M1、电动机M2、电动机M3切换到风力发电机组的电源回路中，同时检测控制电路1实时检测风力发电机组工作状态，当风力发电机组只能满足两台电动机运行时，检测控制电路1控制继电器KM4动作，电动机M3将通过常开触点KM4-1切换到由太阳能发电站供电，当太阳能发电站不能正常工作时检测控制电路1控制继电器KM3、继电器KM4动作--断电复位，电动机M3将切换到由电网供电，当风力发电机组只能满足一台电动机工作时，检测控制电路1控制继电器KM2动作--断电复位，电动机M2将切换到由电网供电，当风力发电机组不能正常工作时，检测控制电路1控制继电器KM1、继电器KM2、继电器KM3动作--断电复位，使电动机M1、电动机M2、电动机M3分别通过继电器KM1的常开触点KM1-1、继电器KM2的常开触点KM2-1、继电器KM3的常开触点KM3-1及继电器JSK1的两位切换开关JSK1-1与电网连通。
第一模拟信号放大器1-1选择的型号为ISO1001，第一A/D转换器1-2选择的型号为ADS830E，单片机1-3选择的型号为AT89C2051，D/A转换器1-4选择的型号为DAC8408，光电隔离器1-5选择多个型号为HCPL0631光耦组合而成，第二A/D转换器1-6选择的型号为ADS830E，第二模拟信号放大器1-7选择的型号为ISO1001。
权利要求
1.油田抽油机用的外部多能源分配节能系统，其特征在于它包含电流互感器L1、电流互感器L2、继电器KM1、继电器KM2、继电器KM3、继电器KM4、继电器JSK1、检测控制电路(1)；电网(2)的输出端、继电器KM1的常闭触点KM1-2的一端、继电器KM2的常闭触点KM2-2的一端、继电器KM3的常闭触点KM3-2的一端连接继电器JSK1的两位切换开关JSK1-1的常闭静触点端上，风力发电机组(3)的输出端连接继电器JSK1的两位切换开关JSK1-1的常开静触点端上，继电器JSK1的两位切换开关JSK1-1的动触点端连接电流互感器L1初级的一端，电流互感器L1初级的另一端、继电器KM1的常开触点KM1-1的一端、继电器KM2的常开触点KM2-1的一端连接继电器KM3的常开触点KM3-1的一端，继电器KM1的常开触点KM1-1的另一端、继电器KM1的常闭触点KM1-2的另一端连接电动机M1电源的一个输入端，电动机M1电源的另一端接地，继电器KM2的常开触点KM2-1的另一端、继电器KM2的常闭触点KM2-2的另一端连接电动机M2电源的一个输入端，电动机M2电源的另一端接地，继电器KM3的常开触点KM3-1的另一端连接继电器KM4的常闭触点KM4-3的一端，继电器KM3的常闭触点KM3-2的另一端连接继电器KM4的常闭触点KM4-2的一端，继电器KM4的常闭触点KM4-3的另一端、继电器KM4的常闭触点KM4-2的另一端、继电器KM4的常开触点KM4-1的一端连接电动机M3电源的一个输入端，电动机M3电源的另一端接地，继电器KM4的常开触点KM4-1的另一端连接电流互感器L2初级的一端，电流互感器L2初级的另一端连接太阳能发电站(4)的输出端，电流互感器L1次级的一端连接检测控制电路(1)的第一电流信号检测输入端，电流互感器L1次级的另一端接地，电流互感器L2次级的一端连接检测控制电路(1)的第二电流信号检测输入端，电流互感器L2次级的另一端接地，检测控制电路(1)的主电源切换控制输出端连接继电器JSK1线圈的一端，继电器JSK1线圈的另一端接地，检测控制电路(1)的第一控制输出端连接继电器KM1线圈的一端，继电器KM1线圈的另一端接地，检测控制电路(1)的第二控制输出端连接继电器KM2线圈的一端，继电器KM2线圈的另一端接地，检测控制电路(1)的第三控制输出端连接继电器KM3线圈的一端，继电器KM3线圈的另一端接地，检测控制电路(1)的第四控制输出端连接继电器KM4线圈的一端，继电器KM4线圈的另一端接地。
2.根据权利要求1所述的油田抽油机用的外部多能源分配节能系统，其特征在于所述检测控制电路(1)由第一模拟信号放大器(1-1)、第一A/D转换器(1-2)、单片机(1-3)、D/A转换器(1-4)、光电隔离器(1-5)、第二A/D转换器(1-6)、第二模拟信号放大器(1-7)组成；电流互感器L1次级的一端连接第一模拟信号放大器(1-1)的信号检测输入端，第一模拟信号放大器(1-1)的信号输出端连接第一A/D转换器(1-2)的模拟信号输入端，第一A/D转换器(1-2)的数字信号输出端连接单片机(1-3)的第一数字信号输入端，电流互感器L2次级的一端连接第二模拟信号放大器(1-7)的信号检测输入端，第二模拟信号放大器(1-7)的信号输出端连接第二A/D转换器(1-6)的模拟信号输入端，第二A/D转换器(1-6)的数字信号输出端连接单片机(1-3)的第二数字信号输入端，单片机(1-3)的控制数据输出总线端连接D/A转换器(1-4)的数据输入总线端，D/A转换器(1-4)的多路控制输出端都分别连接光电隔离器(1-5)的多路输入端，光电隔离器(1-5)的第一控制输出端连接继电器KM1线圈的一端，光电隔离器(1-5)的第二控制输出端连接继电器KM2线圈的一端，光电隔离器(1-5)的第三控制输出端连接继电器KM3线圈的一端，光电隔离器(1-5)的第四控制输出端连接继电器KM4线圈的一端。
全文摘要
油田抽油机用的外部多能源分配节能系统，它涉及的是现有油田抽油机电机系统高效利用外部能源的技术领域。它是为解决现有油田的抽油机启动时负载较大而正常工作时负载较小，而导致相匹配的电力供给能源系统存在浪费多余的能源容量的问题。电网、风力发电机组的输出端通过两位切换开关JSK1－1、电流互感器L1的初级、常开触点KM1－1、常开触点KM2－1、常开触点KM3－1分别连接电动机M1、电动机M2、电动机M3的电源输入端，太阳能发电站的输出端通过电流互感器L2的初级、常开触点KM41－1连接电动机M3的电源输入端。本发明在油田抽油机正常工作时能自动将原电网供电转换成由风力或太阳能来提供能源，进而能高效的利用风力或太阳能，有效的降低了抽油机电机的运行成本。
文档编号H02J3/46GK101026306SQ20071007186
公开日2007年8月29日 申请日期2007年3月9日 优先权日2007年3月9日
发明者李伟力, 程鹏, 陈文彪, 高晗缨, 曹君慈, 张晓晨, 沈稼丰, 宋德风 申请人:哈尔滨理工大学