专利名称：抽油机节能电控装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于石油工业用抽油机的电器节能控制系统，具体的涉及一种抽油机节能电控装置。
背景技术：
近年来我国政府非常重视能源的开发，利用和节能工作先后出台《中华人民共和 国节约能源法》、《节能中长期专项规划》、《重点用能单位节约用能管理办法》等相关法规政 策，全国各油田也在节能降耗工作上加大了力度，而电费已成为各油田人员工资、材料费用 之后的第三大开支。我国各油田共有抽油机井近30万口，而采用节能电机生产的油井不到 千分之一。另外，现有节能技术及节能电机多样化，但节能效果最好的也只能节能15%，平 均节能仅在10%左右。抽油机工况为动、静载，利用小电机，抽油机无法启动，启动力矩是抽 油机实际负载的3-4倍，然而启动力矩是抽油机选配电机的第一要素。但力矩匹配合理后， 当抽油机轻载时，就成了大马拉小车，浪费电能。且我国油田多为低能、低产井，抽油机泵充 满系数低；产量调整时，须更换皮带轮，工人劳动强度大。
实用新型内容本实用新型提供了一种结构设计合理、能够降低电能消耗的抽油机节能电控装 置，其能将节电效果最大化；提高泵效；提升抽油机自动化程度，降低工人劳动强度；降低 设备故障率。本实用新型所采用的技术方案如下一种抽油机节能电控装置，其特征在于包括一节能电控箱，所述节能电控箱内设 置能量反馈单元、功率模块单元和继电控制单元，所述继电控制单元连接设置抽油机节能 电机、位置检测单元和油压检测单元。一实施方式中，所述节能电控箱连接设置进线电源。一实施方式中，所述抽油机节能电机为一双定子异步电机，该双定子异步电机的 定子绕组为两个并联运行的绕组。另一实施方式中，所述油压检测单元设置在井口处，所述位置检测单元设置在抽 油机的变速箱输出轴处。再一实施方式中，所述继电控制单元内设置有电抗器和噪声滤波器。再一实施方式中，所述继电控制单元包括32位DSP微处理器，所述功率模块单元 的功率输出器件为绝缘栅双极型晶体管。该抽油机节能电控装置可用于控制以三相交流异步电动机作为动力机的抽油机 实现节能目的，其通过位置检测元件可以实现抽油机上\下行程速度位置精确控制。能量 反馈单元、功率模块单元和继电控制单元的相互配合可以实现快速电流限制(FCL)功能， 避免运行中不应有的跳间，以及对双定子高效电动机的自动切换控制。在该抽油机节能电 控装置在运行过程时，若发生瞬时停电，电源又立即恢复时，能自动检测电机转速，使电机平滑无冲击地重新运行。该抽油机节能电控装置所使用的抽油机节能电机为一双定子异步电机，其是一种新型的异步电机，做成两部分定子，电动机的定子绕组是两个并联运行的绕组。起动时集两 部分的合力矩以加大起动力矩，待起动完成时则切除一部，留下另一部分运行，以适应低负 荷时以低功率来匹配达到节电的目的。当抽油机下行时该节能电机处于再生制动工作状态 即发电状态，该节能电机由于位能或惯性，其转速会超过同步转速，再生能量通过能量反馈 单元从直流母线反馈回电网。能量反馈单元和功率模块单元配合使用，当抽油机下行时，功 率模块单元将机械能产生的交流电转换为直流电，能量反馈单元则将直流电能转换为交流 电能。能量反馈单元能把97%的再生电能回馈给局域电网，能量反馈单元内部已经安装有 电抗器和噪声滤波器，可直接和380-460伏电网驳接使用，达到节约电能的目的。将所发电 能返回电网。完成再生发电功能，实现约10%的节能。在井口安装的油压检测单元可配合抽油机的变速箱输出轴测试扭矩，经过多功能 控制柜，改变抽油机下降速度节约电能，实现根据泵充满系数自动调整下冲程时间提高泵 效节能15%左右。该节能电控箱可通过多功能控制柜在一定范围内任意调整抽油机冲次， 不用再更换节能电机皮带轮，保证了节能电机扶正轴承的轴向同心度，延长了节能电机的 使用寿命，大大降低了工人的劳动强度，也可调节上下冲次的速度比。本实用新型的有益效果在于，该抽油机节能电控装置结构设计合理、能够降低电 能消耗，其能将节电效果最大化；提高泵效；提升抽油机自动化程度，降低工人劳动强度； 降低设备故障率。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型做进一步的阐述。
图1是本实用新型具体实施方式
的结构组成示意图；图2是本实用新型的电路的连接框架图。
具体实施方式
如图1和图2所示，该抽油机节能电控装置主要包括一节能电控箱9，节能电控箱 9内设置能量反馈单元1、功率模块单元2和继电控制单元3，继电控制单元连接设置抽油机 节能电机5、位置检测单元7和油压检测单元8。节能电控箱连接设置进线电源4。继电控 制单元3内设置有电抗器和噪声滤波器。继电控制单元包括32位DSP微处理器，功率模块 单元的功率输出器件为绝缘栅双极型晶体管。抽油机节能电机5为一双定子异步电机，该 双定子异步电机的定子绕组为两个并联运行的绕组。双定子异步电机通过减速箱6驱动该 抽油机，压检测单元设置在井口处，位置检测单元设置在抽油机的变速箱输出轴处。
权利要求一种抽油机节能电控装置，其特征在于包括一节能电控箱，所述节能电控箱内设置能量反馈单元、功率模块单元和继电控制单元，所述继电控制单元连接设置抽油机节能电机、位置检测单元和油压检测单元。
2.根据权利要求1所述的抽油机节能电控装置，其特征在于所述节能电控箱连接设置 进线电源。
3.根据权利要求1所述的抽油机节能电控装置，其特征在于所述抽油机节能电机为一 双定子异步电机，该双定子异步电机的定子绕组为两个并联运行的绕组。
4.根据权利要求1所述的抽油机节能电控装置，其特征在于所述油压检测单元设置在 井口处，所述位置检测单元设置在抽油机的变速箱输出轴处。
5.根据权利要求1所述的抽油机节能电控装置，其特征在于所述继电控制单元内设置 有电抗器和噪声滤波器。
6.根据权利要求1所述的抽油机节能电控装置，其特征在于所述继电控制单元包括32 位DSP微处理器，所述功率模块单元的功率输出器件为绝缘栅双极型晶体管。
专利摘要一种抽油机节能电控装置，其特征在于包括一节能电控箱，所述节能电控箱内设置能量反馈单元、功率模块单元和继电控制单元，所述继电控制单元连接设置抽油机节能电机、位置检测单元和油压检测单元。该抽油机节能电控装置结构设计合理、能够降低电能消耗，其能将节电效果最大化；提高泵效；提升抽油机自动化程度，降低工人劳动强度；降低设备故障率。
文档编号H02P25/00GK201650237SQ20102017622
公开日2010年11月24日 申请日期2010年4月30日 优先权日2010年4月30日
发明者徐光辉 申请人:北京吉九科技发展有限公司