专利名称：油田抽油机电机节电器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种节电器，特别涉及一种能够根据油田油井出油量和电机负荷 状况对油田抽油机电机进行自动控制的节电器。
背景技术：
目前，使用在我国各油田的抽油机总数已超过10万台，是各油田的主要耗能设 备。按每台电机容量30kw (实际上不止于此，在油田使用最多的是37kw和45kw电机，部分 使用55kw和75kw电机)计算，装机总容量在三百万千瓦以上。作为油田生产中使用最多的 耗能设备，抽油机拖动电机的负载率普遍较低，造成能源浪费。在实际开采作业过程中，抽 油机受油井的井深、油质、杂质、含沙量、含水量等诸多客观因素的影响，须调整作业冲次、 冲程，甚至更换电机、改变电机的功率；同时，由于油田所处地理位置、纬度的不同，以及所 处地区的气候等自然因素，也会对开采作业产生影响，要求抽油机根据实际工况进行相应 的控制调整。鉴于以上所述油田抽油机的技术要求以及使用的社会效益，抽油机对电机控 制系统的基本要求是大范围的、稳定可靠的控制装置；具有比较显著的节电效果。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够对抽油机工作状态进行实时监 测，根据油田油井出油量，控制电机起停，保证抽油机的“满油率”，同时根据电机负载状况 控制电机工作电压，达到对油田抽油机电机进行自动控制的节电器。为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下技术方案一种油田抽油机电机 节电器，包括电流互感器、电流电压转换电路以及顺次连接的微处理器电路、晶闸管驱动电 路和晶闸管组，所述晶闸管组的输出端通过所述电流互感器与电机电连接，所述电流互感 器的信号输出端通过所述电流电压转换电路与所述微处理器电路电连接，所述晶间管组由 三相电源电路供电。作为优选，还包括起停控制电路和设置在抽油机的出油口处的流量传感器，所述 起停控制电路和流量传感器均与所述微处理器电路电连接。作为优选，还包括输出端与所述微处理器电路的电源端电连接的电源转换电路， 所述电源转换电路的输入端与所述三相电源电路电连接。作为优选，所述电源转换电路包括顺次连接的隔离变压器、整流、滤波和稳压电 路。作为优选，还包括与所述微处理器电路电连接的键盘电路和数码管显示电路。作为优选，所述晶闸管组包括三组反并联晶闸管，每组所述反并联晶闸管与散热 片连接。作为优选，所述晶闸管组包括与散热片连接的三组晶闸管MTC模块，即可控硅模 块。作为优选，所述微处理器电路采用51系列微处理器器或AVR系列微处理器。[0012]作为优选，所述电机为鼠笼式异步电动机。与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于1、本实用新型采用晶闸管调压原理，利用电流实时跟踪技术，当电机负荷小于电 机额定负荷的60%时，降低电机工作电压，由于电机工作电压的降低，电机电流也随之降 低，即电机励磁电流减小，电机功率因数提高，达到节能的目的。2、同时利用流量传感器检测出口油的流量，当油井出口油量小于设定值时，停止 电机工作一段时间(时间可以人为设置)，然后再自动开启电机，保证抽油机的“满油率”， 达到节能的目的。
图1为本实用新型的油田抽油机电机节电器的实施例的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细描述，但不作为对本实用 新型的限定。如图1所示，本实用新型实施例的油田抽油机电机节电器，包括流量传感器、键盘 电路、数码管显示电路、起动和停机控制电路、微处理器电路、晶间管驱动电路、晶间管组、 电流互感器、电机、电流电压转换电路、电源转换电路和三相电源电路；所述流量传感器设 置在抽油机的出油口处，且所述流量传感器的输出端与所述微处理器电路的A/D端连接； 所述键盘电路的输出端与所述微处理器电路的I/O 口连接；所述数码管显示电路的输入端 与所述微处理器电路的I/O 口连接；所述起动和停机控制电路的输出端与所述微处理器电 路的I/O 口连接；所述晶闸管驱动电路的输入端与所述微处理器电路的I/O 口连接，所述晶 闸管驱动电路的输出端与所述晶闸管组的驱动输入端连接；所述电流互感器的一次线圈串 联在所述晶闸管组与所述电机电源连接线上，所述电流互感器的二次线圈的输出端接到所 述电流电压转换电路的输入端；所述电压转换电路的输出端与所述微处理器电路的A/D端 连接；所述电源转换电路的输入端与所述三相电源电路的输出端连接，所述电源转换电路 的输出端与所述微处理器电路的电源端连接；所述三相电源电路的输入端与电网供电系统 连接。本实用新型实施例的油田抽油机电机节电器的工作原理大致如下所述电流互感器实时跟踪检测所述晶闸管组的输出电流，检测到的电流信号由所 述电流电压转换电路转化为电压信号后反馈给所述微处理器电路，从而可以知道此时电机 的实际负荷，所述微处理器电路比较电机实际负荷与电机额定负荷，如果电机负荷大大小 于电机额定负荷(比如电机负荷小于电机额定负荷的60% )时，利用晶闸管调压原理，自 动降低电机工作电压，由于电机工作电压的降低，电机电流也随之降低，即电机励磁电流减 小，电机功率因数提高，即达到节能的目的。同时为了进一步达到节能目的，利用流量传感 器检测出口油的流量，当油井出口油量小于设定值时，自动停止电机工作一段时间(时间 可以人为设置)，然后再自动开启电机，保证抽油机的“满油率”，电机的起动或停止由起动 和停机控制电路(即起停控制电路)和微处理器电路配合实现。键盘电路为常用的信号输 入电路，数码管显示电路为常用的信号输出电路。微处理器电路协调控制油田抽油机电机节电器的整个工作过程。作为本实施例的一种优选方案，所述晶闸管组包括三组反并联晶闸管，每组反并 联晶闸管与散热片连接。或者所述晶闸管组包括与散热片连接的三组晶闸管MTC模块，即 可控硅模块。所述电源转换电路包括顺次连接的隔离变压器、整流、滤波和稳压电路，将380V 交流电转换成5V直流电和12V直流电，供控微处理器电路等提供所需直流电源。当然，也 可以使用其他方法进行直流供电。所述微处理器电路可以采用51系列、AVR系列或其他智 能芯片。所述电机为鼠笼式异步电动机。以上实施例仅为本实用新型的示例性实施例，不用于限制本实用新型，本实用新 型的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本实用新型的实质和保护范围 内，对本实用新型做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本实用新 型的保护范围内。
权利要求一种油田抽油机电机节电器，其特征在于，包括电流互感器、电流电压转换电路以及顺次连接的微处理器电路、晶闸管驱动电路和晶闸管组，所述晶闸管组的输出端通过所述电流互感器与电机电连接，所述电流互感器的信号输出端通过所述电流电压转换电路与所述微处理器电路电连接，所述晶闸管组由三相电源电路供电。
2.根据权利要求1所述的油田抽油机电机节电器，其特征在于，还包括起停控制电路 和设置在抽油机的出油口处的流量传感器，所述起停控制电路和流量传感器均与所述微处 理器电路电连接。
3.根据权利要求1或2所述的油田抽油机电机节电器，其特征在于，还包括输出端与所 述微处理器电路的电源端电连接的电源转换电路，所述电源转换电路 的输入端与所述三相 电源电路电连接。
4.根据权利要求3所述的油田抽油机电机节电器，其特征在于，所述电源转换电路包 括顺次连接的隔离变压器、整流、滤波和稳压电路。
5.根据权利要求1或2所述的油田抽油机电机节电器，其特征在于，还包括与所述微处 理器电路电连接的键盘电路和数码管显示电路。
6.根据权利要求1或2所述的油田抽油机电机节电器，其特征在于，所述晶闸管组包括 三组反并联晶闸管，每组所述反并联晶闸管与散热片连接。
7.根据权利要求1或2所述的油田抽油机电机节电器，其特征在于，所述晶闸管组包括 与散热片连接的三组晶闸管MTC模块。
8.根据权利要求1或2所述的油田抽油机电机节电器，其特征在于，所述微处理器电路 采用51系列微处理器器或AVR系列微处理器。
9.根据权利要求1或2所述的油田抽油机电机节电器，其特征在于，所述电机为鼠笼式 异步电动机。
专利摘要本实用新型公开了油田抽油机电机节电器，一种油田抽油机电机节电器，包括电流互感器、电流电压转换电路以及顺次连接的微处理器电路、晶闸管驱动电路和晶闸管组，所述晶闸管组的输出端通过所述电流互感器与电机电连接，所述电流互感器的信号输出端通过所述电流电压转换电路与所述微处理器电路电连接，所述晶闸管组由三相电源电路供电。本实用新型采用晶闸管调压原理，利用电流实时跟踪技术，实现电机工作电压的自动调节，同时根据油井油压控制电机的起停，达到节能的目的。
文档编号H02P27/02GK201708763SQ20102020700
公开日2011年1月12日 申请日期2010年5月24日 优先权日2010年5月24日
发明者张金波, 梅洛勤 申请人:安徽明腾永磁机电设备有限公司