专利名称：抽油机节能电机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电机领域，涉及采油领域游梁抽油机的驱动电机及其控制装置。
目前，游梁抽油机仍然是主要的机械采油设备，但游梁抽油机电存在着一些不利因素。主要是起动扭矩大，平衡效果差，在一个冲次过程中载荷变化较大。同时由于抽吸工况的变化，载荷也是经常变化的。这些因素决定了在选用电机时必须留有一定的余量，而电机实际运行时，多数情况下，负载率为50～60％，甚至低于50％。这样电机的效率和功率因数都降低，造成能耗的增加。
本实用新型的目的是，设计制作一种抽油机节能电机，将电机定子绕组设计为两个功率按一定比例分配，而又可以并联使用的绕组，两套绕组可以分别接入电源，也可以并联后接入电源。采用单片机及交流接触器自动调控装置，使电机有三种功率与不同情况下的负载相匹配。这样，在不同的负载情况下，电机都能在较高负载率的情况下运行。提高了效率和功率因数，达到节能的目的。同时，用单片机可以实现对电机的监测、保护，以及对用电量的计算和显示。
本实用新型的抽油机节能电机，由电机定子、转子和控制装置组成，其特征是，在电机的定子上设计有两个可以并联使用的绕组，两个绕组的功率分别为P1和P2，其功率之间关系为P1/(P1+P2)≈P2/P1≈0.618～0.70，转子是一个；控制装置由电流互感器、交流接触器和单片机构成，在两个绕组电源进线上，分别连接有交流接触器，进线都穿过电流互感器；单片机的输出接口与两个交流接触器线圈的继电器开关连通，单片机的输入接口与电流互感器连通，单片机的电源接口与整流稳压电源连接，单片机实时监测电机的电压和电流，将检测和计算的参数通过接口送数码显示单元。
本实用新型的使用方法是，单片机既控制两个交流接触器线圈的继电器开关，起动时，单片机先令P1绕组上的交流接触器闭合，延迟0.5秒左右，再令P2绕组上的交流接触器闭合，由于起动瞬间，电机与抽油机之间的传动胶带有一个弹性缓冲，因此令两个绕组分别起动，总启动电流下降，可减缓启动电流对电网的冲击。单片机根据电流互感器采集的电流判断，如果总负载率低于60％，即可断去P2绕组，P1绕组单独运行；如果负载更轻时，起动以后还可以断去P1绕组，P2绕组单独运行。在运行过程中，根据负载情况，另一个绕组随时可以投入运行。由于单片机控制灵活，交流接触器动作速度快(一般为30-50毫秒)，从而解决了游梁抽油机在下换向点处的瞬间较大载荷问题；当瞬间过载不超过P1绕组过载能力时，另一个绕组可不投入运行。
本实用新型的优点是，电机定子上有两个可以并联的绕组，功率按一定比例分配，可以组成三个功率P1、P2、P1+P2。可以在重载时，两个绕组都投入运行，中载时，绕组1投入运行，轻载时，绕组2投入运行，即在不同的负载范围，电机有不同的功率与之匹配、使得电机的负载率总是处于0.7-1.0之间、在这个负载率范围内，电机的效率和功率都较高，从而达到节能的目的；分时起动可以减小起动电流对电网的冲击；由于采用单片机，可以实现过载(过流)、短路、过压、断相的保护；可以计算功率、功率因数和电功，并显示这些参数。适用于机械采油领域游梁抽油机或其他类型抽油机的驱动电机。
以下结合附图及实施例，对本实用新型作进一步的描述
图1是抽油机节能电机的构造示意和电路原理图由图可见，抽油机节能电机，由电机定子、转子和控制装置组成，在电机的定子上有两个可以并联的绕组，绕组1的功率为P1，绕组P2的功率为P2，两个功率之间关系为P1/(P1+P2)≈P2/P1≈0.618～0.70，3为定子铁芯，4为转子；控制装置由电流互感器、交流接触器和单片机构成，电源线经过交流接触器5，再穿过电流互感器6接绕组1，同一电源线经过交流接触器7，再穿过电流互感器8接绕组2；单片机9是具有A/D转换和数据处理功能的M68HC05的微处理器芯片，如8098等；它的主要功能是将电流互感器采集的电流信号和电压信号进行A/D转换及数据处理，根据处理的结果向交流接触器发出控制指令。单片机9与电流互感器连通，单片机由整流稳压电源10供电，单片机实时监测电机的电压、电流，将检测和计算的参数送数码显示单元11。
权利要求1.一种抽油机节能电机，由电机定子、转子和控制装置组成，其特征是，在电机的定子上设计有两个并联使用的绕组，两个绕组的功率分别为P1和P2，其功率之间关系为P1/(P1+P2)≈P2/P1≈0.618～0.70，转子是一个；控制装置由电流互感器、交流接触器和单片机构成，在两个绕组电源进线上，分别连接有交流接触器，进线都穿过电流互感器；单片机的输出接口与两个交流接触器线圈的继电器开关连通，单片机的输入接口与电流互感器连通，单片机的电源接口与整流稳压电源连接，单片机实时监测电机的电压、电流和计算的参数通过接口送数码显示单元。
专利摘要一种抽油机节能电机,其特征是,在电机的定子上设计有两个可以并联使用的绕组,两个绕组的功率之间关系为:P1/(P1+P2)≈P2/P1≈0.618～.0.70。转子是一个;实时控制由电流互感器、交流接触器和单片机构成。优点是,可以组成三个功率,在不同的区间内与负载匹配;电机的效率和功率因数都得到提高;分时起动可以减小起动电流对电网的冲击;单片机可实时监测、计算和显示。适用于油田用抽油机的驱动电机。
文档编号H02K3/28GK2282746SQ9624917
公开日1998年5月27日 申请日期1996年12月18日 优先权日1996年12月18日
发明者白连平 申请人:石油大学(华东)