专利名称：一种直驱螺杆泵软停车的控制方法及设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及直驱螺杆泵控制领域，具体涉及一种直驱螺杆泵软停车的控制方法及
>J-U装直。
背景技术：
直驱螺杆泵作为一种机械采油设备，它具有其他采油设备所不能替代的优越性。 目前，国内在直驱螺杆泵制造、应用等方面都取得了长足的进步。但是，直驱螺杆泵由于其螺杆很长，使得其停机时的机械储能很大，极容易出现螺杆反转现象，从而导致螺杆在高速旋转过程中被甩弯或甩断，对人员及设备造成损害，极大地制约了直驱螺杆泵的发展。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种直驱螺杆泵软停车的控制方法及装置，能够有效地解决了现有螺杆泵停机时因为机械储能大而容易出现螺杆反转，从而对作业人员造成损害的问题，使得螺杆泵的应用走向更成熟和更具有实用性。本发明提供一种直驱螺杆泵软停车的控制方法，包括停机检测单元实时检测外部输入的直驱螺杆泵停机指令，并启动多段速调节单元;多段速调节单元根据预设的多段速度对直驱螺杆泵的电机进行多段速度调节，以使电机减速运行；母线电压/转矩检测单元在多段速调节单元对直驱螺杆泵的电机进行速度调节过程中，实时检测直驱螺杆泵输出的母线电压和转矩；电流PI调节单元根据母线电压/转矩检测单元的检测结果实时进行直驱螺杆泵的变频器的电流PI调节，以使直驱螺杆泵存储的机械能逐步释放；直流制动单元在直驱螺杆泵存储的机械能释放至预设程度后，触发电机驱动单元控制直驱螺杆泵的电机实现快速制动。本发明提供一种直驱螺杆泵软停车的控制设备，包括停机检测单元，用于实时检测外部输入的直驱螺杆泵停机指令，并启动多段速调节单元;多段速调节单元，用于根据预设的多段速度对直驱螺杆泵的电机进行多段速度调节，以使电机减速运行；母线电压/转矩检测单元，用于在多段速调节单元对直驱螺杆泵的电机进行速度调节过程中，实时检测直驱螺杆泵输出的母线电压和转矩；电流PI调节单元，用于根据母线电压/转矩检测单元的检测结果实时进行直驱螺杆泵的变频器的电流PI调节，以使直驱螺杆泵存储的机械能逐步释放；直流制动单元，用于在直驱螺杆泵存储的机械能释放至预设程度后，触发电机驱动单元控制直驱螺杆泵的电机实现快速制动。本发明通过多段速度调节、母线电压和转矩检测以及电流PI调节实现了螺杆泵停机时存储的机械能的逐步释放，使得螺杆可以快速抱闸，防止了停机时螺杆反转带来的危害。本发明可以提高螺杆泵使用的安全性和现场的实用性。
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I是本发明提供的一种直驱螺杆泵软停车的控制方法的流程图； 图2是本发明提供的另一种直驱螺杆泵软停车的控制方法的流程图；图3是本发明提供的一种直驱螺杆泵软停车的控制设备的结构图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明提供一种直驱螺杆泵软停车的控制方法及设备，能够有效地解决了现有直驱螺杆泵停机时因为存储的机械能大而容易出现螺杆反转，从而对作业人员造成损害的问题，使得螺杆泵的应用走向更成熟和更具有实用性。以下分别进行详细说明。请参阅图1，图I是本发明提供的一种直驱螺杆泵软停车的控制方法的流程图。如图I所示，该直驱螺杆泵软停车的控制方法包括以下步骤101、停机检测单元检测到外部输入的直驱螺杆泵停机指令后，并启动多段速调节单元。102、多段速调节单元根据预设的多段速度对直驱螺杆泵的电机进行多段速度调节，以使电机减速运行。其中，上述多段速度可以包括运行速度I、运行速度2以及运行速度3，并且运行速度I >运行速度2 >运行速度3。103、母线电压/转矩检测单元在多段速调节单元对直驱螺杆泵的电机进行速度调节过程中，实时检测直驱螺杆泵输出的母线电压和转矩。104、电流PI调节单元根据母线电压/转矩检测单元的检测结果实时进行直驱螺杆泵的变频器的电流PI调节，以使直驱螺杆泵存储的机械能逐步释放。105、直流制动单元在直驱螺杆泵存储的机械能释放至预设程度后，触发电机驱动单元控制直驱螺杆泵的电机实现快速制动。一个实施例中，图I所描述的直驱螺杆泵软停车的控制方法还可以包括以下步骤参数设置单元设置多段速调节范围及电流PI调节的系数。
在图I所描述的直驱螺杆泵软停车的控制方法中，通过多段速度调节、母线电压和转矩检测以及电流PI调节实现了螺杆泵停机时存储的机械能的逐步释放，使得螺杆可以快速抱闸，防止了停机时螺杆反转带来的危害。本发明可以提高螺杆泵使用的安全性和现场的实用性。请参阅图2，图2是本发明提供的另一种直驱螺杆泵软停车的控制方法的流程图。其中，图2所描述的直驱螺杆泵软停车的控制方法是由图I所描述的直驱螺杆泵软停车的控制方法进行细化得到的。如图2所示，该包括直驱螺杆泵软停车的控制方法以下步骤步骤SI I、电机驱动单元驱动螺杆泵正常运行。步骤S12、停机检测单元检测是否收到外部输入的直驱螺杆泵停机指令，如果是，则执行步骤S13 ;如果否，则执行返回步骤S11，即无直驱螺杆泵停机指令时，螺杆泵继续正常运行。步骤S13、多段速调节单元控制直驱螺杆泵的电机减速至预设的运行速度I运行， 此时直驱螺杆泵输出母线电压和转矩。步骤S14、母线电压/转矩检测单元检测母线电压和转矩输出，如果检测通过，则将执行步骤S16，否则执行步骤S15。步骤S15、电流PI调节单元根据母线电压/转矩检测单元的检测结果对直驱螺杆泵的变频器进行电流PI调节，并返回步骤S13。步骤S16、多段速调节单元控制直驱螺杆泵的电机减速至预设的运行速度2运行，此时直驱螺杆泵输出母线电压和转矩。步骤S17、母线电压/转矩检测单元检测母线电压和转矩输出，如果检测通过，则将执行步骤S19，否则执行步骤S18。步骤S18、电流PI调节单元根据母线电压/转矩检测单元的检测结果对直驱螺杆泵的变频器进行电流PI调节，并返回步骤S16。步骤S19、多段速调节单元控制直驱螺杆泵的电机减速至预设的运行速度3运行，此时直驱螺杆泵输出母线电压和转矩。其中，运行速度1>运行速度2>运行速度3，螺杆泵存储的机械能已经逐步释放，预留在螺杆上的能量将通过步骤S20和步骤S21电流PI调节逐步减少。步骤S20、母线电压/转矩检测单元检测母线电压和转矩输出，如果检测通过，则将执行步骤S22，否则执行步骤S21。步骤S21、电流PI调节单元根据母线电压/转矩检测单元的检测结果对直驱螺杆泵的变频器进行电流PI调节，并返回步骤S19。步骤S22、直驱螺杆泵停机指令送入直流制动单元。本实施例中，在步骤S20未完成之前，直驱螺杆泵停机指令将不会被直流制动单元接收。步骤S23、直流制动单元在直驱螺杆泵减速到直流制动频率时，触发电机驱动单元控制螺杆泵稳定可靠的停下，防止出现螺杆反转。步骤S24、直驱螺杆泵软停车结束。在图2所描述的直驱螺杆泵软停车的控制方法中，逐步释放直驱螺杆泵储存在螺杆上的机械能，解决了螺杆泵在停机制动时容易出现反转导致螺杆脱扣、甩弯，地面驱动装置零部件损坏等问题。在图2所描述的直驱螺杆泵软停车的控制方法中，有效地解决了直驱螺杆泵停机时容易出现反转而引起的危害作业人员的安全的隐患，为直驱螺杆泵应用走向成熟和实用性，提供了一种很好的方法。请参阅图3，图3是本发明提供的一种直驱螺杆泵软停车的控制设备的结构图。如图3所示，直驱螺杆泵软停车的控制设备包括停机检测单元301、多段速调节单元302、母线电压/转矩检测单元303、电流PI调节单元304、直流制动单元305以及电机驱动单元306，其中停机检测单元301，用于检测到外部输入的直驱螺杆泵停机指令后，启动多段速调节单元302 ；多段速调节单元302，用于根据预设的多段速度对直驱螺杆泵的电机进行多段速 度调节，以使电机减速运行；母线电压/转矩检测单元303，用于在多段速调节单元对直驱螺杆泵的电机进行速度调节过程中，实时检测直驱螺杆泵输出的母线电压和转矩；电流PI调节单元304，用于根据母线电压/转矩检测单元的检测结果实时进行直驱螺杆泵的变频器的电流PI调节，以使直驱螺杆泵存储的机械能逐步释放；直流制动单元305，用于在直驱螺杆泵存储的机械能释放至预设程度后，触发电机驱动单元306控制直驱螺杆泵的电机实现快速制动。其中，上述多段速度可以包括运行速度I、运行速度2以及运行速度3，并且运行速度I >运行速度2 >运行速度3。一个实施例中，图3所示的直驱螺杆泵软停车的控制设备还可以包括参数设置单元，用于设置多段速调节范围及电流PI调节的系数。在图3所描述的直驱螺杆泵软停车的控制设备中，逐步释放直驱螺杆泵储存在螺杆上的机械能，解决了螺杆泵在停机制动时容易出现反转导致螺杆脱扣、甩弯，地面驱动装置零部件损坏等问题。在图3所描述的直驱螺杆泵软停车的控制设备中，有效地解决了直驱螺杆泵停机时容易出现反转而引起的危害作业人员的安全的隐患，为直驱螺杆泵应用走向成熟和实用性，提供了一种很好的设备。本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括闪存盘、只读存储器(Read-OnlyMemory, ROM)、随机存取器(Random AccessMemory, RAM)、磁盘或光盘等。以上对本发明所提供的方法和设备进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
权利要求
1.一种直驱螺杆泵软停车的控制方法，其特征在于，包括 停机检测单元检测到外部输入的直驱螺杆泵停机指令后，并启动多段速调节单元；多段速调节单元根据预设的多段速度对直驱螺杆泵的电机进行多段速度调节，以使电机减速运行； 母线电压/转矩检测单元在多段速调节单元对直驱螺杆泵的电机进行速度调节过程中，实时检测直驱螺杆泵输 出的母线电压和转矩； 电流PI调节单元根据母线电压/转矩检测单元的检测结果实时进行直驱螺杆泵的变频器的电流PI调节，以使直驱螺杆泵存储的机械能逐步释放； 直流制动单元在直驱螺杆泵存储的机械能释放至预设程度后，触发电机驱动单元控制直驱螺杆泵的电机实现快速制动。
2.根据权利要求I所述的直驱螺杆泵软停车的控制方法，其特征在于，所述多段速度包括运行速度I、运行速度2以及运行速度3，并且运行速度I >运行速度2 >运行速度3。
3.根据权利要求I或2所述的直驱螺杆泵软停车的控制方法，其特征在于，还包括 参数设置单元设置多段速调节范围及电流PI调节的系数。
4.一种直驱螺杆泵软停车的控制设备，其特征在于，包括 停机检测单元，用于检测到外部输入的直驱螺杆泵停机指令后，启动多段速调节单元; 多段速调节单元，用于根据预设的多段速度对直驱螺杆泵的电机进行多段速度调节，以使电机减速运行； 母线电压/转矩检测单元，用于在多段速调节单元对直驱螺杆泵的电机进行速度调节过程中，实时检测直驱螺杆泵输出的母线电压和转矩； 电流PI调节单元，用于根据母线电压/转矩检测单元的检测结果实时进行直驱螺杆泵的变频器的电流PI调节，以使直驱螺杆泵存储的机械能逐步释放； 直流制动单元，用于在直驱螺杆泵存储的机械能释放至预设程度后，触发电机驱动单元控制直驱螺杆泵的电机实现快速制动。
5.根据权利要求4所述的直驱螺杆泵软停车的控制设备，其特征在于，所述多段速度包括运行速度I、运行速度2以及运行速度3，并且运行速度I >运行速度2 >运行速度3。
6.根据权利要求4或5所述的直驱螺杆泵软停车的控制设备，其特征在于，还包括 参数设置单元，用于设置多段速调节范围及电流PI调节的系数。
全文摘要
一种直驱螺杆泵软停车的控制方法及设备，该方法包括停机检测单元检测到外部输入的直驱螺杆泵停机指令后启动多段速调节单元；多段速调节单元根据预设的多段速度对直驱螺杆泵的电机进行多段速度调节，以使电机减速运行；母线电压/转矩检测单元在多段速调节单元对直驱螺杆泵的电机进行速度调节过程中，实时检测直驱螺杆泵输出的母线电压和转矩；电流PI调节单元根据母线电压/转矩检测单元的检测结果实时进行直驱螺杆泵的变频器的电流PI调节，以使直驱螺杆泵存储的机械能逐步释放；直流制动单元在直驱螺杆泵存储的机械能释放至预设程度后，触发电机驱动单元控制直驱螺杆泵的电机实现快速制动。本发明可提高直驱螺杆泵设备使用的安全性和实用性。
文档编号F04C14/08GK102953984SQ201210513298
公开日2013年3月6日 申请日期2012年12月5日 优先权日2012年12月5日
发明者姜仲文, 蒋治军 申请人:深圳市蓝海华腾技术有限公司