一种变频器控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及工业自动化领域，尤其涉及一种变频器控制装置。
【背景技术】
[0002]随着经济的快速发展与工业现代化水平的不断提高，变频器在工业上的应用也迅速得到普及。并且，变频器以其显著的节能优势使得大量的工业应用在节能和环保性能上得到显著提高。
[0003]变频器的一个重要工业应用为油田开采领域。目前，在油田采用的抽油设备中，以游梁式抽油机(beam pumping unit)最为普遍，数量也最多。游梁式抽油机的用电量约占油田总用电量的40%，电能消耗在我国的石油开采成本中占据了很大的比例，而使用变频器对游梁式抽油机进行变频调速技术改造可以使石油开采效率显著提高，从而使电能消耗大为降低。
[0004]游梁式抽油机的运动为由电机驱动的连杆机构的上下往复运动，从而把原油从井下抽到地面。在抽油机的往复运动过程中，上行程与下行程的负载变化较大。同时，不同油井的储油量和油品特性(如油品粘度和含水量)也有所区别，储油量和油品特性的不同亦会使抽油机的负载发生变化。为了适应这些复杂的工况，目前通常采用变频器来调节抽油机的上、下行程的速度，从而使抽油机的运动模式可适应不同的负载工况，同时达到节能增产的目的。
[0005]目前，用来调节游梁式抽油机上、下行程速度的变频器参数通常需手动设置，不能完全适应负载的动态变化。
【实用新型内容】
[0006]有鉴于此，本实用新型的目的在于动态地调节变频器的参数，以使得抽油机的上、下行程的速度能够适应负载的动态变化。
[0007]为了实现上述目的，本实用新型提供一种变频器控制装置，其包括:
[0008]—上行频率开环控制电路，其根据一预设第一电压信号产生一上行频率控制信号，该上行频率控制信号用于设置所述变频器的第一频率；
[0009]—下行频率闭环控制电路，其根据一预设第二电压信号与一现场反馈信号的比例关系产生一下行频率控制信号，该下行频率控制信号用于设置所述变频器的第二频率，以及
[0010]一第一开关电路，其轮流接通所述上行频率开环控制电路和所述下行频率闭环控制电路，使所述变频器在所述第一频率和第二频率之间切换。
[0011]通过本实用新型提供的变频器控制装置，可根据现场的反馈信号(如油品的流速信号)来动态地调整变频器的频率，从而改变抽油机的运行速度，以适应抽油机的负载的动态变化，提高节能增产的效果。并且，利用所述下行频率闭环控制电路，可以更好地跟踪现场反馈信号的动态变化，实现对变频器的频率更为精确的调节。
[0012]根据本实用新型一实施例的变频器控制装置，其还包括:
[0013]—上行频率设置电路，其根据一参考电压信号产生一上行频率设置信号，该上行频率设置信号用于设置所述变频器的第三频率；
[0014]—下行频率设置电路，其根据所述参考电压信号产生一下行频率设置信号，该下行频率设置信号用于设置所述变频器的第四频率；
[0015]—第二开关电路，其轮流接通所述上行频率设置电路和所述下行频率设置电路，使所述变频器在所述第三频率和第四频率之间切换，以及
[0016]一选择开关，其可择一地与所述第一开关电路或所述第二开关电路接通。
[0017]通过上述实施例提供的变频器控制装置，可在对变频器的频率动态调节或一次性设置两种方式之间进行选择，如在抽油机的初始运行阶段对变频器的频率动态调节，而在抽油机进行稳定运行阶段时，根据所述动态调节的最后更新参数对变频器的频率进行设置，使抽油机的运行更为稳定。
【附图说明】
[0018]以下将结合附图，通过根据本实用新型的具体实施例来对本实用新型的目的、特征和效果进行详细说明。这些说明仅用于示例，并不用以限制本实用新型的保护范围。其中:
[0019]图1示出了根据本实用新型的变频器控制装置的结构示意图；
[0020]图2示出了根据本实用新型的变频器控制装置的实施例一；
[0021]图3示出了根据本实用新型的变频器控制装置的实施例二 ；
[0022]图4示出了根据本实用新型实施例的抽油机应用系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]图1示出了根据本实用新型的变频器控制装置的电路示意图。如图1所示，该变频器控制装置10包括:
[0024]—上行频率开环控制电路12，其根据一预设第一电压信号Vl产生一上行频率控制信号Vul，该上行频率控制信号用于设置所述变频器的第一频率；
[0025]—下行频率闭环控制电路14，其根据一预设第二电压信号V2与一现场反馈信号Ff的比例关系产生一下行频率控制信号Vdl，该下行频率控制信号用于设置所述变频器的第二频率；以及，
[0026]—第一开关电路16，其轮流接通所述上行频率开环控制电路12和所述下行频率闭环控制电路14，使所述变频器在所述第一频率和第二频率之间切换。
[0027]通过本实用新型提供的变频器控制装置，可根据现场的反馈信号(如可以反映储油量和油品特性的油品流速信号)来动态地调整变频器的频率，从而改变抽油机的运行速度，使得抽油机的下行程的速度跟踪现场的反馈信号，以适应抽油机的负载的动态变化，而上行程的速度最大化，以更快地抽油，提高节能增产的效果。并且，利用所述下行频率闭环控制电路，可以更好地跟踪现场反馈信号的动态变化，实现对变频器的频率更为精确的调
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[0028]图2示出了根据本实用新型的变频器控制装置的实施例一。如图2所示，在该实施例一中，该变频器控制装置20包括上行频率开环控制电路22、下行频率闭环控制电路24以及第一开关电路26。其中，上行频率开环控制电路22可包括一滑动变阻器VRl，该滑动变阻器VRl的中间抽头输出一上行频率控制信号Vul，其余两个抽头分别接入一预设第一电压信号Vl以及地电平，通过调节滑动变阻器VRl的中间抽头即可产生所需的上行频率控制信号Vul。下行频率闭环控制电路24可包括一比例积分电路，作为比例电路的运算放大器240根据一预设第二电压信号V2与一现场反馈信号Ff的比例关系产生一控制信号Vdl'，该控制信号Vdl'进一步经过作为积分电路的运算放大器241产生下行频率控制信号Vdl。比例电路中的所述预设第二电压V2可根据具体应用的需求由一滑动变阻器VR2提供，比例电路中的电阻Rl至R3及电容Cl用于对现场反馈信号Ff分压和滤波，可以根据具体应用的需要相应布置。比例电路中的电阻R4和R5用于对控制信号Vdl'分压，积分电路中的电阻R6和电容C2用于对下行频率控制信号Vdl滤波，具体实施时可以根据不同需要相应设置。第一开关电路26可包括一继电开关电路，其中，继电器KMl与KM2轮流接通上行频率开环控制电路22和下行频率闭环控制电路24，使所述变频器在上行频率控制信号Vul和下行频率控制信号Vdl的控制下在所述第一频率和第二频率之间切换，以控制抽油机的上行程与下行程的速度，适应