抽油机节能控制系统的制作方法

抽油机节能控制系统的制作方法
【专利摘要】抽油机节能控制系统，属于抽油机控制【技术领域】，包括电源和整流装置，电源通过整流装置输出直流电，还包括电能储存装置、永磁同步电动机、永磁同步电动机驱动装置和控制装置，其中，整流装置分别与电能储存装置和永磁同步电动机驱动装置相连，永磁同步电动机与永磁同步电动机驱动装置相连，电能储存装置与永磁同步电动机驱动装置相连，且电能储存装置与永磁同步电动机驱动装置之间具有能量传递回路，控制装置通过CAN总线分别与电能储存装置和永磁同步电动机驱动装置相连。该节能控制系统结构简单，通过电能储存装置储存了电动机回馈的制动能量，在提高抽油效率的基础上也提高了抽油过程中能量的利用率，大大降低了抽油成本。
【专利说明】抽油机节能控制系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及抽油机节能控制系统，属于抽油机控制【技术领域】。
【背景技术】
[0002]石油是当今主要能源之一，其开采设备主要采用抽油机，而抽油机采油过程也是会消耗很大的能量。抽油机工作是一系列的往复运动，上行运动时电动机处于驱动状态，而下行运动时处于制动状态，抽油机的一个往复运动周期内，工作特性不相同，所需工作功率是变化的。
[0003]目前很多油田抽油机所采用的电动机是三相交流异步电动机，该电动机容量的选择多为与抽油机工作的最大功率需求匹配，致使装机容量增大，同时异步电动机在抽油工作周期内，功率因数很低，有时还需要功率因数补偿装置，造成材料成本和运行成本都很闻。

【发明内容】

[0004]本实用新型提供了一种抽油机节能控制系统，以解决现有的抽油机采油过程中装机容量大以及功率因数补偿过程能量消耗大造成抽油成本很高的问题，为此本实用新型采用如下的技术方案:
[0005]抽油机节能控制系统，包括电源和整流装置，电源通过整流装置输出直流电，还包括电能储存装置、永磁同步电动机、永磁同步电动机驱动装置和控制装置，其中，整流装置分别与电能储存装置和永磁同步电动机驱动装置相连，永磁同步电动机与永磁同步电动机驱动装置相连，电能储存装置与永磁同步电动机驱动装置相连，且电能储存装置与永磁同步电动机驱动装置之间具有能量传递回路，控制装置通过CAN总线分别与电能储存装置和永磁同步电动机驱动装置相连。
[0006]本实用新型实施方式提供的抽油机节能控制系统结构简单，通过电能储存装置储存了电动机回馈的制动能量，在提高抽油效率的基础上也提高了抽油过程中能量的利用率,大大降低了抽油成本。
【专利附图】

【附图说明】
[0007]为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述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实用新型的一些实施例，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。
[0008]图1是本实用新型所述的抽油机节能控制系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0009]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0010]在本实用新型实施方式提供的抽油机节能控制系统，如图1的结构示意图所示，包括电源I和整流装置2，电源I通过整流装置2输出直流电，其特征在于，还包括电能储存装置3、永磁同步电动机4、永磁同步电动机驱动装置5和控制装置6，其中，整流装置2分别与电能储存装置3和永磁同步电动机驱动装置5相连，永磁同步电动机4与永磁同步电动机驱动装置5相连，电能储存装置3与永磁同步电动机驱动装置5相连，且电能储存装置3与永磁同步电动机驱动装置5之间具有能量传递回路，控制装置6通过CAN总线分别与电能储存装置3和永磁同步电动机驱动装置5相连。
[0011]具体地，所述整流装置2包括至少一个整流桥。所述电能储存装置3由超级电容模组构成。所述永磁同步电动机驱动装置5包括可控逆变器。所述控制装置6为单片机，采用可编程抽油控制。
[0012]具体抽油机节能控制系统的工作过程包括:电源I的三相交流电输入到整流装置2，整流装置2输出的直流电分别输送到电能储存装置3和永磁同步电动机驱动装置5，电能储存装置3和永磁同步电动机驱动装置5之间具有能量传递回路,永磁同步电动机驱动装置5与抽油机的永磁同步电动机4相连，控制装置6通过CAN总线分别与电能储存装置3和和永磁同步电动机驱动装置5相连。进一步，当抽油机上行运动时，永磁同步电动机4处于驱动状态，由控制装置6控制上行运动规律，同时使电能储存装置3与整流装置2并联，共同向永磁同步电动机驱动装置5供电，驱动永磁同步电动机4。当抽油机下行运动时，永磁同步电动机4处于制动状态，在控制装置6的控制下，将永磁同步电动机4动能通过电源回馈制动方式传送至电能储存装置3，以节省能量。作为可选的，控制装置6还可根据地下储油情况，控制抽油机运动规律，提高抽油效率。
[0013]本实施例的抽油机节能控制系统，具有以下优点:
[0014]I)该控制系统中抽油机的驱动电机采用永磁同步电动机，该电动机过载能力强，节约装机初投资；
[0015]2)该控制系统中永磁同步电动机驱动装置在控制装置的控制下输出正弦波驱动信号，使电动机功率因数接近于1，提高了运行效率；
[0016]3)该控制系统的电能储存装置可储存抽油机下行运动时电动机的回馈制动能量，避免能量消耗浪费；
[0017]4)该控制系统的电能储存装置可辅助抽油机上行运动时电动机的驱动，可降低电源所在电网的等级要求；
[0018]5)该控制系统的控制装置可根据地下储油情况，控制抽油机运动规律，提高抽油效率。
[0019]以上所述，仅为本实用新型较佳的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本实用新型实施例揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
【权利要求】
1.抽油机节能控制系统，包括电源(I)和整流装置(2)，电源(I)通过整流装置(2)输出直流电，其特征在于，还包括电能储存装置(3 )、永磁同步电动机(4)、永磁同步电动机驱动装置(5)和控制装置(6)，其中，整流装置(2)分别与电能储存装置(3)和永磁同步电动机驱动装置(5)相连，永磁同步电动机(4)与永磁同步电动机驱动装置(5)相连，电能储存装置(3)与永磁同步电动机驱动装置(5)相连，且电能储存装置(3)与永磁同步电动机驱动装置(5)之间具有能量传递回路，控制装置(6)通过CAN总线分别与电能储存装置(3)和永磁同步电动机驱动装置(5)相连。
2.根据权利要求1所述的抽油机节能控制系统，其特征在于，所述整流装置(2)包括至少一个整流桥。
3.根据权利要求1所述的抽油机节能控制系统，其特征在于，所述电能储存装置(3)由超级电容模组构成。
4.根据权利要求1所述的抽油机节能控制系统，其特征在于，所述永磁同步电动机驱动装置(5 )包括可控逆变器。
5.根据权利要求1所述的抽油机节能控制系统，其特征在于，所述控制装置(6)为单片机。
【文档编号】H02P6/00GK203722523SQ201420124899
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年3月19日 优先权日:2014年3月19日
【发明者】杨勇, 邱凯 申请人:杨勇, 邱凯