抽油机的电动机控制柜的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种抽油机的电动机控制柜，包括上层为弱电室、下层为强电室的玻璃钢箱体，所述弱电室内设置有遥控接收模块、短信发送模块、信号回路变压器、低压远传系统控制开关和单井信号采集装置；所述强电室内设置有总电源开关、报警警铃、交流接触器、控制回路开关、电动机保护器、电容器开关、避雷器以及电容器。本发明提供的抽油机的电动机控制柜，不仅具备普通控制柜的电气隔离和电动机保护作用，还具备遥控启停油井及故障短信报警功能，同时还能克服金属外壳控制柜耐盐碱和抗腐蚀能力差的缺点，具有重量轻、强度高和抗腐蚀能力强的优点。
【专利说明】抽油机的电动机控制柜
【技术领域】
[0001]本发明涉及电机控制【技术领域】，特别涉及一种抽油机的电动机控制柜。
【背景技术】
[0002]抽油机的生产就离不开电动机控制柜。目前电动机控制柜普遍采用金属外壳，特别是位于沿海地带的控制柜由于其耐盐碱、抗腐蚀能力差，一般使用寿命在2-3年，频繁的更换电动机控制柜不仅提高了生产成本还降低了油井运行时率。并且电动机控制柜安装在户外，启动油井时需接触金属外壳，在雨雪、潮湿的情况下手动启停抽油机存在触电危险。同时由于抽油机在故障时必须由巡井人员到达经常才能发现，有时抽油机故障停机、有时带故障运行很长时间，不能及时发现，有可能造成电动机烧毁或井下故障，造成较大的经济损失。因此，如何提高电动机控制柜的使用寿命，如何提高电动机控制柜使用的安全性，以及如何能够及时发现抽油机故障运行和故障停机，是油田生产中亟需解决的问题。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种能够遥控启停油井和具备故障短信报警功能且耐腐蚀性强及使用安全的抽油机的电动机控制柜。
[0004]为解决上述技术问题，本发明提供了一种抽油机的电动机控制柜，包括上层为弱电室和下层为强电室的玻璃钢箱体，所述弱电室内设置有遥控接收模块、短信发送模块、信号回路变压器、低压远传系统控制开关和单井信号采集装置；所述强电室内设置有总电源开关、报警警铃、交流接触器、控制回路开关、电动机保护器、电容器开关、避雷器、电流互感器以及电容器；所述箱体侧面设置有修井作业电源开关和插座；所述箱体的箱门上设置有急停按钮、启动按钮以及停止按钮；总电源上口连接修井作业电源开关和低压远传系统控制开关，所述总电源的下口连接总电源开关，所述总电源开关的下口连结所述交流接触器、控制回路开关和电容器开关和避雷器，所述交流接触器的下口通过电动机保护器连接电动机，所述控制回路开关的下口连接所述急停按钮、启动按钮、停止按钮和信号回路变压器，所述电容器开关的下口连接电容器，所述修井作业电源开关与所述插座连接，所述报警警铃与所述交流接触器连接，所述低压远传系统控制开关连接所述信号回路变压器和所述电流互感器，所述信号回路变压器连接所述遥控接收模块和短信发送模块，所述电流互感器连接所述单井信号采集装置。
[0005]进一步地，所述弱电室由竖直设置的玻璃钢隔板分隔为前后两个腔室，所述弱电室前腔室的隔板上设置有所述的遥控接收模块、短信发送模块和信号回路变压器；所述弱电室后腔室的隔板上设置有所述的低压远传系统控制开关和单井信号采集装置。
[0006]进一步地，所述遥控接收模块的遥控接收和发送电路均采用315M无线模块。
[0007]进一步地，所述短信发送模块是可实现短信收发的双向通信模块，由ATMEGA16控制主动发送短信来实现远程报警。
[0008]进一步地，所述弱电室后腔室的隔板上设置有第一端子排和第二端子排。
[0009]进一步地，所述强电室由竖直设置的玻璃钢隔板分隔为前后两个腔室，所述强电室前腔室的隔板上设置有所述的总电源开关、报警警铃、交流接触器、控制回路开关、电动机保护器和电容器开关；所述强电室后腔室的隔板上设置有所述的避雷器、电流互感器和电容器。
[0010]进一步地，所述强电室前腔室的隔板上设置有出线孔和进线孔。
[0011]进一步地，所述箱体的箱门上设置有防盗锁。
[0012]进一步地，所述各电器元件通过固定螺栓固定在所述箱体上，所述固定螺栓采用热熔胶防腐蚀处理。
[0013]进一步地，所述固定螺栓的防腐处理方法包括:
[0014]I)将棒状EVA热熔胶放入热熔枪；
[0015]2)70_84°C 热熔胶融化；
[0016]3)将热熔胶涂抹在需防腐的螺栓周围；
[0017]4)经8-12秒热熔胶固化。
[0018]本发明提供的抽油机的电动机控制柜，设置有遥控接收模块和短信发送模块，通过遥控接收模块可以遥控电动机的启停，增加了启停油井的安全性，通过短信发送模块可具有故障短信报警功能，能够及时发现抽油机的故障运行和故障停机，提高了抽油机检修效率，增加了抽油机运行时率。另外，本发明提供的抽油机的电动机控制柜，其箱体及箱体内隔板采用的是玻璃钢材料，与金属外壳控制柜比较，因玻璃钢材料的不导电性，从而增加了电动机控制柜在接触使用过程中的安全性，并且，因玻璃钢材料的抗腐蚀性和耐盐碱性能较强，从而延长了电动机控制柜的使用寿命，其使用寿命往往可长达15年。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本发明实施例提供的抽油机的电动机控制柜的正视图。
[0020]图2是本发明实施例提供的抽油机的电动机控制柜的后视图。
[0021]图3是本发明实施例提供的抽油机的电动机控制柜的侧视图。
[0022]图4是本发明实施例提供的抽油机的电动机控制柜的柜门示意图。
[0023]图5是本发明实施例提供的抽油机的电动机控制柜的电器原理图。
[0024]图6是本发明实施例提供的抽油机的电动机控制柜的遥控器电路图。
[0025]图7是本发明实施例提供的抽油机的电动机控制柜的遥控接收端电路图。
[0026]图8是本发明实施例提供的抽油机的电动机控制柜的短信发送模块电路图。
[0027]图9是本发明实施例提供的抽油机的电动机控制柜的短信检测信号传输电路图。
【具体实施方式】
[0028]参见图1，本发明实施例提供的一种抽油机的电动机控制柜，包括玻璃钢箱体1，箱体I分为上下两层，上层为弱电室2，下层为强电室3，箱体I内竖直设置有玻璃钢隔板13将弱电室2和强电室3分别分成前后两个腔室；弱电室2的前腔室内设置有遥控接收模块
10、短信发送模块11和信号回路变压器12 ;强电室3的前腔室内设置有设有总电源开关4、报警警铃5、交流接触器6、控制回路开关7、电动机保护器8以及电容器开关9。
[0029]参见图2，弱电室2的后腔室内设置有低压远传系统控制开关14、单井信号采集装置17、端子排18和端子排19 ;强电室3的后腔室内设置有避雷器15、出线孔16、电流互感器20、进线孔21以及电容器22。
[0030]参见图3，箱体I的侧面设置有修井作业电源开关23和插座24。
[0031]参见图4，玻璃钢箱体，I的箱门上还设置有急停按钮25、启动按钮26、防盗锁27以及停止按钮28。
[0032]其中，修井作业电源开关23和低压远传系统控制开关14连接总电源上口，总电源的下口连接总电源开关4，总电源开关4的下口连结避雷器15、交流接触器6、控制回路开关7和电容器开关9，交流接触器6的下口通过电动机保护器8连接电动机，控制回路开关7的下口连接急停按钮25、启动按钮26、停止按钮28和信号回路变压器12，电容器开关9的下口连接电容器22，低压远传系统控制开关14连接信号回路变压器12，信号回路变压器12连接遥控接收模块10和短信发送模块11，修井作业电源开关23与插座24连接，报警警铃5与交流接触器6连接，电流互感器20连接低压远传系统控制开关14，用于低压远程传输信号，单井信号采集装置17与电流互感器20连接。
[0033]其中，遥控接收模块10的遥控接收和发送电路均采用的是315M无线模块，可以接收外部信号控制电动机的启停。
[0034]短信发送模块11是可实现短信收发的双向通信模块，在故障时由ATMEGA16控制主动发送短信到指定手机号码来实现远程报警。
[0035]其中，玻璃钢箱体I和玻璃钢隔板13是采用热模压成型技术生产而成，这样制得的柜体具有重量轻、强度高、抗腐蚀能力强的优点。玻璃钢隔板13固定在箱体腔内部用于安装相关电气元件。各个电器元件通过固定螺栓固定在箱体I内部的玻璃钢隔板13上、箱体I的侧壁或箱体I的箱门上。固定各个电器元件的固定螺栓采用热熔胶防腐蚀处理，其防腐处理过程为:①将棒状EVA热熔胶放入热熔枪，②70-84 °C热熔胶融化，③将热熔胶涂抹在需防腐的螺栓周围，④经8-12秒热熔胶固化。固定螺栓经过这样的处理后抗腐蚀性强、易拆卸，便于控制柜的维护和维修保养。
[0036]参见图5,电气原理图中QS表不电源总开关4、QS1表不修井作业电源开关23、QS2表示控制回路开关7、QS4表示低压远传系统控制开关，KMl表示交流接触器6，FS表示电动机保护器8, C表不电容器22 ；F表不避雷器15, S1、KM2表不启动按钮26,用于启动电动机控制；S2、KM3表示停止按钮28，用于电动机的停止控制。修井作业电源开关23和低压远传系统控制开关14连接总电源上口，修井作业电源开关23连接插座24，总电源的下口连接电源总开关4。电源总开关4的下口连接交流接触器6的主触头，电动机保护器8穿入交流接触器6至第一端子排18和第二端子排19的连线中。电容器22与电容器开关9连接，避雷器15连接在电源总开关4的下口和交流接触器6的上口之间的连线上；启动按钮26和停止按钮28的电源来至控制回路开关7，控制回路开关7连接交流接触器6用于控制回路；电动机保护器8的11#线与电动机的控制电路2#线连接有报警警铃5。低压远传系统控制开关14的上口连接电源总开关4的上口，低压远传系统控制开关14的下口连接信号回路变压器12和电流互感器20 ;信号回路变压器12的下口连接第一端子排18，第一端子排18连接遥控接收模块10和短信发送模块12。电流互感器20的Kl端子来之低压远传系统控制开关14的下口，电流互感器20的K1、K2端子连接第二端子排19。第二端子排19的下口连接单井信号采集装置17。
[0037]参见图6和图7，遥控接收模块10的电路采用315M无线模块，图7中KM2常开触点与SI并联，KM3常闭触点与S2串联，达到遥控启停油井的目的，遥控收发距离控制在1m以内，保证在井场内启停操作。控制柜内安装短信发送电路模块，采用ATMEGA16模块，在电动机保护器有过载传输到ATMEGA16模块36#端子、断相传输到ATMEGA16模块35#端子、过欠电压传输到ATMEGA16模块34#端子故障时发送短信到指定手机号码报警。
[0038]参见图6，遥控器的工作过程是:按下SB5按钮，单片机PT2262、315M无线收发模块同时得电，同时接通PT2262第10脚，PT2262编码由17脚输出给315M模块，315M模块发射无线信号；松开SB5按钮，PT2262315M模块同时失电，电路停止工作。按下SB6按钮，PT2262、315M模块同时得电，同时接通PT2262第11脚，PT2262编码由17脚输出给315M模块，315M模块发射无线信号；松开SB6按钮，PT2262315M模块同时失电，电路停止工作。
[0039]参见图7，遥控接收电路315M模块接收到信号传给单片机PT2272进行解码，由PT2262第11脚发出的信号经解码后由PT2272第11脚输出信号，由PT2262第10脚发出的信号经解码后由PT2272第10脚输出信号，输出信号为高电平，输出信号经1K电阻后到三极管9014导通，KM接触器动作。315M模块接收信号终止，PT2272停止工作不输出信号，三极管9014由导通变为截止，接触器断开。
[0040]参见图8和图9，短信模块电路短信模块是可实现短信收发的双向通信模块，由ATMEGA16控制主动发送短信，来实现远程报警。也可接收短信传送控制信号给ATMEGA16实现主动远程控制检测。短信模块的第3脚为信号接收脚，第4脚为信号输出脚。分别对应ATMEGA16的PDl (10)输出脚和PDO (9)接收脚，短信模块需配备有短信功能的SIM卡。
[0041]首先对ATMEGA16利用软件进行编程，使其能实现所需要的调控功能。当电动机保护器检测到过载信号时会传送信号至ATMEGA16的PAl脚管36，ATMEGA16 PDl管脚发出相应信号给短信模块，短信模块发送指定报警短信至指定手机号码。当电动机保护器检测到断相信号时会传送信号至ATMEGA16的PA2脚管35，ATMEGA16 PDl管脚发出相应信号给短信模块，短信模块发送指定报警短信至指定手机号码。当电动机保护器检测到过、欠压信号时会传送信号至ATMEGA16的PA3脚管34，ATMEGA16 PDl管脚发出相应信号给短信模块，短信模块发送指定报警短信至指定手机号码。
[0042]本发明提供的抽油机的电动机控制柜，不仅具备普通控制柜的电气隔离和电动机保护作用，还具备遥控启停油井及故障短信报警功能，同时还能克服金属外壳控制柜耐盐碱和抗腐蚀能力差的缺点，具有重量轻、强度高和抗腐蚀能力强的优点。
[0043]最后所应说明的是，以上【具体实施方式】仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.一种抽油机的电动机控制柜,其特征在于:包括上层为弱电室(2)和下层为强电室(3)的玻璃钢箱体(I)，所述弱电室(2)内设置有遥控接收模块(10)、短信发送模块(11)、信号回路变压器(12)、低压远传系统控制开关(14)和单井信号采集装置(17);所述强电室(3)内设置有总电源开关(4)、报警警铃(5)、交流接触器￠)、控制回路开关(7)、电动机保护器(8)、电容器开关(9)、避雷器(15)、电流互感器(20)以及电容器(22);所述箱体(I)侧面设置有修井作业电源开关(23)和插座(24);所述箱体(I)的箱门上设置有急停按钮(25)、启动按钮(26)以及停止按钮(28);所述修井作业电源开关(23)和低压远传系统控制开关(14)连接总电源上口，所述总电源的下口连接所述总电源开关(4)，所述总电源开关(4)的下口连结所述交流接触器(6)、控制回路开关(7)、电容器开关(9)和避雷器(15)，所述交流接触器出)的下口通过电动机保护器(8)连接电动机，所述控制回路开关(7)的下口连接所述急停按钮(25)、启动按钮(26)、停止按钮(28)和信号回路变压器(12)，所述电容器开关(9)的下口连接所述电容器(22)，所述修井作业电源开关(23)与所述插座(24)连接，所述报警警铃(5)与所述交流接触器(6)连接，所述低压远传系统控制开关(14)连接所述信号回路变压器(12)和所述电流互感器(20)，所述信号回路变压器(12)连接所述遥控接收模块(10)和短信发送模块(11)，所述电流互感器(20)连接所述单井信号采集装置(17)。
2.根据权利要求1所述的抽油机的电动机控制柜，其特征在于:所述弱电室(2)由竖直设置的玻璃钢隔板(13)分隔为前后两个腔室，所述弱电室(2)前腔室的隔板(13)上设置有所述的遥控接收模块(10)、短信发送模块(11)和信号回路变压器(12);所述弱电室(2)后腔室的隔板(13)上设置有所述的低压远传系统控制开关(14)和单井信号采集装置(17)。
3.根据权利要求2所述的抽油机的电动机控制柜，其特征在于:所述遥控接收模块(10)的遥控接收和发送电路均采用315M无线模块。
4.根据权利要求2所述的抽油机的电动机控制柜，其特征在于:所述短信发送模块(11)是可实现短信收发的双向通信模块，由ATMEGA16控制主动发送短信来实现远程报警。
5.根据权利要求2所述的抽油机的电动机控制柜，其特征在于:所述弱电室(2)后腔室的隔板(13)上设置有第一端子排(18)和第二端子排(19)。
6.根据权利要求1所述的抽油机的电动机控制柜，其特征在于:所述强电室(3)由竖直设置的玻璃钢隔板(13)分隔为前后两个腔室，所述强电室(3)前腔室的隔板(13)上设置有所述的总电源开关(4)、报警警铃(5)、交流接触器(6)、控制回路开关(7)、电动机保护器⑶和电容器开关(9);所述强电室(3)后腔室的隔板(13)上设置有所述的避雷器(15)、电流互感器(20)和电容器(22)。
7.根据权利要求3所述的抽油机的电动机控制柜，其特征在于:所述强电室(3)前腔室的隔板(13)上设置有出线孔(16)和进线孔(21)。
8.根据权利要求1所述的抽油机的电动机控制柜，其特征在于:所述箱体(I)的箱门上设置有防盗锁(27)。
9.根据权利要求1-8任一项所述的抽油机的电动机控制柜，其特征在于:所述各电器元件通过固定螺栓固定在所述箱体(I)上，所述固定螺栓采用热熔胶防腐蚀处理。
10.根据权利要求9所述的抽油机的电动机控制柜，其特征在于:所述固定螺栓的防腐蚀处理方法包括: 1)将棒状EVA热熔胶放入热熔枪； 2)70-84°C热熔胶融化； 3)将热熔胶涂抹在需防腐的螺栓周围； 4)经8-12秒热熔胶固化。
【文档编号】H02P3/18GK104201936SQ201410425729
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月26日 优先权日:2014年8月26日
【发明者】张树起 申请人:中国石油天然气股份有限公司