专利名称：电驱修井机电机高低速控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电机高低速控制技术领域，特别涉及一种油田电驱修井机的电机转速控制装置。
背景技术：
目前，常规的电机在运转时，一种是通过工频方式运行，当电机启动或负载变化 时，电机的工作电流很大，通常会达到电机额定电流的三倍左右；此种方式电动机的转速由 负载的大小及变化程度所决定。另一种是变频方式运行，通过控制电动机输入电流的频率 以调节电动机的转速，但是存在的问题是当电机负载变化过大或有很大负载启动时，可能 会导致电机将无法正常运转或启动时过载电流较大且时间较长，存在烧损电机的现象，特 别是油田电驱修井机电机。这两种控制方式在控制电机实现低转速大扭矩输出时都难以做 到长时间的运行。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种电驱修井机电机高低速控制装置，能使电机在运 转时根据负载大小的需要对其进行转速调节，使电机的转速范围发生变化，满足负载变化 较大的工况下电机不超负荷的长时间调速运行。本实用新型采用的技术方案是电驱修井机电机高低速控制装置，主要由控制台、 高低速按钮、转速控制杆、主控系统、充放电控制器、逆变器和电机组成。主控系统内有微电 脑处理模块，其特征在于在控制台上有高低速按钮和转速控制杆，控制台与主控系统用电 信号导线连接，主控系统电机与逆变器之间有电缆连接，逆变器与充放电控制器间有电缆 连接，充放电控制器通过电信号导线与主控系统连接，电机上有转速传感器，转速传感器与 主控系统之间连接有信号导线，在逆变器与主控系统之间连接有两条信号导线。由控制台直接给主控系统发送高低速信号及电机转速要求信号，由主控系统控制 电机的转速及转速范围，保证电机在高速和低速状态下长时间持续正常地运转。转速控制杆在高低速按钮状态为高速时可控制电机转速在零速到额定转速之间 任意调速，转速控制杆在高低速按钮状态为低速时可控制电机转速在零速到设定转速之间 任意调速。本实用新型的有益效果本实用新型电驱修井机电机高低速控制装置，由控制台 直接发信号给主控系统，能实现电机实时调速及调速范围的变化控制。通过微处理器控制 解决了负载调速时电机的过流、过载问题。实际供电电压发生变化时由微处理器控制充放 电控制器来调节电流以满足电机实际运行的功率要求。实现了电机长时间低速大扭矩输出 时的正常运转，消除了普通调速装置常见的长时间低速运行的发热现象。
图1是本实用新型电驱修井机电机高低速控制装置结构示意图。[0009]图中，1-控制台，2-高低速按钮，3-转速控制杆，4-主控系统，5-充放电控制器，6-逆变器，7-电机。
具体实施方式
实施例1 :以一个电驱修井机电机高低速控制装置为例，对本实用新型作进一步 详细说明。参阅图1。本实用新型电驱修井机电机高低速控制装置，主要由控制台1、高低速 按钮2、转速控制杆3、主控系统4、充放电控制器5、逆变器6和电机7组成。主控系统4内 有微电脑处理模块，其特征在于在控制台1上设有高低速按钮2和转速控制杆3，控制台1 与主控系统4用电信号导线连接，主控系统4电机7与逆变器6之间有电缆连接，逆变器6 与充放电控制器5间有电缆连接，充放电控制器5通过电信号导线与主控系统4连接，电机 7上有转速传感器，转速传感器与主控系统4之间连接有信号导线，在逆变器6与主控系统 4之间连接有两条信号导线。由控制台1上的高低速按钮2及转速控制杆3发出信号，传给主控系统4，主控系 统4分析信号要求，并根据当前电机7及各部件的实际工况做出处理，生成新的指令输入逆 变器6和充放电控制器5，逆变器6根据指令调整电流频率，再将实际频率信号反馈给主控 系统4，充放电控制器5根据指令调整供电电流大小并供给电机7，电机7再将当前实际运 行速度信号反馈给主控系统4，主控系统4再根据实际工况进行新指令的调整，形成一个动 态的信号处理及控制回路，从而达到由高低速按钮2及转速控制杆3动态控制电机7转速 的目的。本实用新型所采用的电机7为普通或防爆的三相异步电机、多速异步电机、同步 电机等，根据电机选用的不同，其高速时的额定转速变化可以很大，低速的额定转速从电机 工作电流频率为IHz时的对应转速到电机工作电流频率为50Hz时的对应转速(电机额定 转速)之间可进行设置。通常根据电机设计制造时的工作曲线将低速度的额定转速设定在 工作曲线的拐点(工作点)以前。如选用防爆的三相异步电机，额定转速为1800r/min，工作 曲线拐点为400r/min，则低速的额定转速可设定为10 400r/min，实际工作时分别设定过 10r/min、50r/min、100r/min、200r/min、300r/min、350r/min、400r/min 进行测试，均可达到 电机高低速切换及控制的要求。转速控制杆3在高低速按钮2状态为高速时可控制电机7 转速0 1800r/min，转速控制杆3在高低速按钮2状态为低速是可控制电机7转速0 400r/min。在具体实施的过程中，正常状态下，将高低速按钮2置于高速状态，实现高速范 围内的调速运行；当需要电机低速大扭矩长时间运转时，按下高低速按钮2至低速状态，实 现低速范围内的调速运行。
权利要求1. 一种电驱修井机电机高低速控制装置，主要由控制台(1)、高低速按钮O)、转速控 制杆(3)、主控系统G)、充放电控制器(5)、逆变器(6)和电机(7)组成。主控系统⑷内 有微电脑处理模块，其特征在于在控制台(1)上有高低速按钮( 和转速控制杆(3)，控 制台(1)与主控系统(4)用电信号导线连接，主控系统电机(7)与逆变器(6)之间有 电缆连接，逆变器(6)与充放电控制器(5)间有电缆连接，充放电控制器(5)通过电信号导 线与主控系统(4)连接，电机(7)上有转速传感器，转速传感器与主控系统(4)之间连接有 信号导线，在逆变器(6)与主控系统(4)之间连接有两条信号导线。
专利摘要电驱修井机电机高低速控制装置，应用于油田电驱修井机的电机转速控制。在控制台上有高低速按钮和转速控制杆，控制台与主控系统用电信号导线连接，主控系统电机与逆变器之间有电缆连接，逆变器与充放电控制器间有电缆连接，充放电控制器通过电信号导线与主控系统连接，电机上有转速传感器，转速传感器与主控系统之间连接有信号导线，在逆变器与主控系统之间连接有两条信号导线。效果是能实现电机的实时调速及调速范围的变化控制。通过微处理器的控制解决了负载调速时电机的过流、过载问题。电机长时间低速大扭矩输出时正常运转，消除了普通调速装置常见的长时间低速运行的发热现象。
文档编号H02P23/03GK201878089SQ201020671010
公开日2011年6月22日 申请日期2010年12月10日 优先权日2010年12月10日
发明者叶光辉, 张培平, 杨应奎, 王忠文, 王新元, 薛培强, 谭雪开, 陈微熙 申请人:中国石油天然气股份有限公司