无级调速交流伺服电机拖动系统技术方案

一种无级调速交流伺服电机拖动系统，其特征是：伺服控制柜分别连接增量式编码器、三相异步电动机、零位传感器、负荷传感器和极限开关；增量式编码器内置于三相异步电动机中，零位传感器连接到抽油杆上，负荷传感器连接到抽油杆上，极限开关连接到井架平台上。该无级调速交流伺服电机拖动系统的有益效果是实现了对抽油机进行在线实时智能调控，节电，节省成本、人力工时，实现小功率的低转速大扭矩伺服电机代替原抽油机上的大功率普通电机，加上配有的伺服控制柜又实现了对抽油机的无极调速、软起、软停功能，有利于减少抽油机部件的磨损，减少抽油机的磨损和振动，减少盘根漏油，延长抽油机的使用寿命，提高了设备的使用率；而三相异步电动机又相比永磁、双功率电机的性价比高；相比于变频器调速。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种无级调速交流伺服电机拖动系统，特别适用于抽油机伺服控制系统中。
技术介绍
随着油田开采时间的延长，油田产量不断递减，油井供液不足的现象普遍存在，产量波动较大；抽油机采用常规的Y系列电机拖动，由于受到设备等因素的限制，一般情况下，最低冲次只能达到每分钟3次，且现场调整工作量较大，在此条件下使得油井检泵周期变短，耗电量大，管、杆磨损严重，吨油成本居高不下。因此，如何在不影响油井产量的前提下控制和降低开采成本、提高经济效益始终是油田普遍关心的问题。现如今大部分抽油机调参过程都比较繁琐，费时费力，如果降低冲次还需要不断的更换皮带轮，也同时增加了成本。我国传统的抽油机一般采用永磁电机和双功率电机。永磁电机、双功率电机不能长期在振动、冲击、高低温、湿热等较为恶劣的环境下运行，存在最大转矩受永磁体去磁约束，抗震能力差，高转速受限制，功率较小和起动困难等缺点，并且永磁同步电动机结构较异步电动机复杂，成本较高。正常工作时处于低负荷状态，而启动时又需要高转矩，降低了其使用寿命ο
技术实现思路
本技术的目的是提供一种无级调速交流伺服电机拖动系统，应用于抽油机伺服控制系统中，解决现有抽油系统中存在的以下问题油井检泵周期短，耗电量大，管、杆磨损严重，吨油成本居高不下；伺服系统和电机调参过程繁琐，费时费力；电机不能长期在振动、冲击、高低温、湿热等较为恶劣的环境下运行，存在最大转矩受永磁体去磁约束，抗震能力差，高转速受限制，功率较小和起动困难；正常工作时处于低负荷状态，而启动时又需要高转矩，降低了其使用寿命。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种无级调速交流伺服电机拖动系统，主要包括增量式编码器、三相异步电动机、伺服控制柜、零位传感器、负荷传感器、 极限开关，伺服控制柜分别连接增量式编码器、三相异步电动机、零位传感器、负荷传感器和极限开关；增量式编码器内置于三相异步电动机中，零位传感器连接到抽油杆上，负荷传感器连接到抽油杆上，极限开关连接到井架平台上。本技术实现了对抽油机进行在线实时智能调控，节电，节省成本、人力工时， 同时该技术实现小功率的低转速大扭矩伺服电机代替原抽油机上的大功率普通电机， 加上配有的伺服控制柜又实现了对抽油机的无极调速、软起软停功能，有利于减少抽油机部件的磨损，减少抽油机的磨损和振动，减少盘根漏油，延长抽油机的使用寿命，提高了设备的使用率；而三相异步电动机又相比永磁、双功率电机的性价比高；相比于变频器调速， 本伺服系统没有谐波污染；完善的监控、保护功能；伺服驱动柜具有过电压、过电流、短路、 缺相、超载、等保护功能，可实现各种参量显示，方便操作人员了解油井工作情况，确保油井的安全运行，实现采油管理的智能化；没有退磁隐患，使用寿命长，维修方便。附图说明图1是本技术的系统结构图。图中增量式编码器1、三相异步电动机2、伺服控制柜3、零位传感器4、负荷传感器 5、极限开关6、井架平台7、抽油杆8。具体实施方式一种无级调速交流伺服电机拖动系统，主要包括增量式编码器1、三相异步电动机 2、伺服控制柜3、零位传感器4、负荷传感器5、极限开关6，伺服控制柜3分别连接增量式编码器1、三相异步电动机2、零位传感器4、负荷传感器5和极限开关6 ；增量式编码器1内置于三相异步电动机2中，零位传感器4连接到抽油杆8上，负荷传感器5连接到抽油杆8 上，极限开关6连接到井架平台7上。以上实施方式对本技术进行了说明，但本技术不限于上述具体实施方式，凡基于本技术所做的任何改动均属于本技术要求保护的范围。权利要求1. 一种无级调速交流伺服电机拖动系统，主要包括增量式编码器(1)、三相异步电动机O)、伺服控制柜(3)、零位传感器G)、负荷传感器(5)、极限开关(6)，其特征是伺服控制柜C3)分别连接增量式编码器(1)、三相异步电动机O)、零位传感器G)、负荷传感器 (5)和极限开关(6)；增量式编码器⑴内置于三相异步电动机(2)中，零位传感器⑷连接到抽油杆⑶上，负荷传感器(5)连接到抽油杆⑶上，极限开关(6)连接到井架平台(7) 上。专利摘要一种无级调速交流伺服电机拖动系统，其特征是伺服控制柜分别连接增量式编码器、三相异步电动机、零位传感器、负荷传感器和极限开关；增量式编码器内置于三相异步电动机中，零位传感器连接到抽油杆上，负荷传感器连接到抽油杆上，极限开关连接到井架平台上。该无级调速交流伺服电机拖动系统的有益效果是实现了对抽油机进行在线实时智能调控，节电，节省成本、人力工时，实现小功率的低转速大扭矩伺服电机代替原抽油机上的大功率普通电机，加上配有的伺服控制柜又实现了对抽油机的无极调速、软起、软停功能，有利于减少抽油机部件的磨损，减少抽油机的磨损和振动，减少盘根漏油，延长抽油机的使用寿命，提高了设备的使用率；而三相异步电动机又相比永磁、双功率电机的性价比高；相比于变频器调速。文档编号H02P27/00GK202012334SQ20112014743公开日2011年10月19日 申请日期2011年5月11日 优先权日2011年5月11日专利技术者何健, 李全恕, 王强, 谭少文 申请人:王强本文档来自技高网...

【技术保护点】
感器（４）、负荷传感器（５）和极限开关（６）；增量式编码器（１）内置于三相异步电动机（２）中，零位传感器（４）连接到抽油杆（８）上，负荷传感器（５）连接到抽油杆（８）上，极限开关（６）连接到井架平台（７）上。１．一种无级调速交流伺服电机拖动系统，主要包括增量式编码器（１）、三相异步电动机（２）、伺服控制柜（３）、零位传感器（４）、负荷传感器（５）、极限开关（６），其特征是：伺服控制柜（３）分别连接增量式编码器（１）、三相异步电动机（２）、零位传

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王强，谭少文，李全恕，何健，
申请(专利权)人：王强，
类型：实用新型
国别省市：23