一种新型电机节能装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种新型电机节能装置，包括中央控制器和与其导通连接的无功优化单元和降压节能单元，所述无功优化单元主要由IGBT晶体管、电抗器、第一接触器、第一直流熔断器和直流电容组成，所述IGBT晶体管、电抗器、第一接触器、第一直流熔断器和直流电容依次导通连接，第一直流熔断器上并联有电阻，且直流电容的输出端并联在电机的回路上；所述降压节能单元主要由节电器、电流互感器、第二接触器和第三接触器组成，节电器、电流互感器和第二接触器依次串联在电机的回路上，且第三接触器并联在节电器上。这样，本控制器通过无功补偿及降压两种手段的结合达到节能降压的目的，既节能又不影响产量，适于大规模应用。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电机节能
，尤其涉及一种新型电机节能装置。
技术介绍
目前，在油气田开采设备中，电机的电能消耗约占煤层气田总用电量的40～70％。原因主要是当油气田到了中后期，地层下降，造成有些油井必然产液能力不足，这类油井采用电机采油、采气时，由于产抽不平衡，油井动液面会逐渐降低，当液面低于管式泵体时，抽油泵将长期处于低效率工作。电机大多都处于轻载运行,甚至个别运行段是空载运行，造成油井开采的电费成本居高不下，能源浪费十分严重，普遍存在“大马拉小车”现象。但是，目前现有的电机一般都没有设置节能装置，电机在工作时功率因素很低，大约0.3左右，无功造成的线路损耗占油田耗能很大一部分。为此，有的采用在电机安装有变频调速装置以实现节能，但是采用变频调速时，改变了抽油机转速及冲次，容易造成产量下降，因此不适用于大规模推广。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本技术提供了一种通过无功补偿及降压两种手段的结合达到节能降压的目的，既节能又不影响产量，适于大规模应用的新型电机节能装置。本技术解决现有技术问题所采用的技术方案为：一种新型电机节能装置，包括有中央控制器、无功优化单元和降压节能单元，所述中央控制器与无功优化单元和降压节能单元导通连接；其中，所述无功优化单元主要由IGBT晶体管、电抗器、第一接触器、第一直流熔断器和直流电容组成，所述IGBT晶体管、电抗器、第一接触器、第一直流熔断器和直流电容依次导通连接，所述第一直流熔断器上并联有电阻，且所述直流电容的输出端并联在电机的回路上；所述降压节能单元主要由节电器、电流互感器、第二接触器、第三接触器和断路器组成，所述节电器、电流互感器、第二接触器和断路器依次串联在电机的回路上，且所述第三接触器并联在节电器上。进一步地，所述节电器是MMPS节电器，主要由相互导通连接的可控硅和晶闸管组成。进一步地，所述降压节能单元还包括有保护单元和第二直流熔断器，所述保护单元和第二直流熔断器串联连接后并联在电机的回路上，且保护单元的一端与电流互感器导通连接。本技术的有益效果如下：1、本控制器将无功优化及降压节能单元整合起来，通过无功补偿及降压两种手段的结合以达到节能降压的目的。2、本控制器在节能的同时，并不改变抽油机转速，不会对产量造成影响。3、本控制器具有标准通讯接口，能将电机的各种运行参数及状态通过485接口传给上位机，自动化程度高；用户无需亲临现场，即可对电机实现远程启停操作，从而大大提高系统自动化程度，节约人力及时间成本。4、本控制器配备有旁路装置，能在故障情况下自动旁路，不会对抽油机造成停机等不利影响，可靠性高。【附图说明】图1是本技术所述一种新型电机节能装置实施例的电路结构示意图。【具体实施方式】为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。如图1中所示：本技术实施例提供了一种新型电机节能装置，包括有中央控制器(图中未表示出来)、无功优化单元1和降压节能单元2，所述中央控制器与无功优化单元1和降压节能单元2导通连接。其中，所述无功优化单元1主要由IGBT晶体管11、电抗器12、第一接触器13、第一直流熔断器14和直流电容组成(图中未表示出来)，所述IGBT晶体管11、电抗器12、第一接触器13、第一直流熔断器14和直流电容依次导通连接，所述第一直流熔断器14上并联有电阻15，且直流电容的输出端并联在电机3的回路上。所述降压节能单元2主要由节电器21、电流互感器22、第二接触器23、第三接触器24和断路器25组成，所述节电器21可以是MMPS节电器(工控节电器)，主要由相互导通连接的可控硅和晶闸管组成，其与电流互感器22、第二接触器23和断路器25依次串联在电机3的回路上，且第三接触器24并联在节电器21上。本技术所述新型电机节能装置的工作原理为：所述无功优化单元1采用的是注入电流的补偿方式，即通过向系统(电机3的回路)注入与需要补偿的无功电流大小相等，但方向的电流来实现补偿。具体为：中央控制器根据电流互感器22采样到的信号分析出需要补偿的无功电流分量，然后计算出(如通过求解微分方程组计算)控制IGBT的空间电压矢量PWM控制信号，使得IGBT晶体管11的逆变桥输出的电压作用在无功优化单元1的连接电抗后恰好输出需要补偿的电流；而且整个计算和控制过程都是由高速DSP完成，响应时间达到毫秒级，可以非常快速的补偿瞬时负荷。实现适当的电压和无功功率控制，提高电力系统稳定性，改善电能质量，保障电力系统稳定、高效、优质地运行。所述降压节能单元2运用数字控制理论和技术，对电机3的运行情况进行实时检测，并可根据电机3负载的变化，从而调节输入电机的功率，它能在百分之一秒里检测并供给电机3最适量的电能，动态调整电机3的输出功率，是降压节能单元2的核心技术，从而使电机3及供电系统设备运行始终保持在最佳的经济当量，达到电机3节电运行的目的；而且在不改变电机转速的前提下，动态调整电机3运行过程中的电压与电流，保证了电机3的输出转矩与实际负荷需求精确匹配，能有效避免电机3因出力过度造成的电能浪费，具有很好的动态节电控制功能，能有效的降低电机3的铜损、铁损，改善电机3的起动、停机性能，延长电机3的使用寿命。作为本技术一优选方案，所述降压节能单元2还包括保护单元26和第二直流熔断器27，所述保护单元26和第二直流熔断器27串联连接后并联在电机3的回路上，且保护单元26的一端与电流互感器22导通连接。这样，在电机3回路上配备有旁路装置(保护单元26和第二直流熔断器27)，能在故障情况下自动旁路，不会对电机3造成停机等不利影响，可靠性高。以上内容是结合具体的优选技术方案对本技术所作的进一步详细说明，不能认定本技术的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属
的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型电机节能装置，其特征在于：包括有中央控制器、无功优化单元(1)和降压节能单元(2)，所述中央控制器与无功优化单元(1)和降压节能单元(2)导通连接；其中，所述无功优化单元(1)主要由IGBT晶体管(11)、电抗器(12)、第一接触器(13)、第一直流熔断器(14)和直流电容组成，所述IGBT晶体管(11)、电抗器(12)、第一接触器(13)、第一直流熔断器(14)和直流电容依次导通连接，所述第一直流熔断器(14)上并联有电阻(15)，且所述直流电容的输出端并联在电机(3)的回路上；所述降压节能单元(2)主要由节电器(21)、电流互感器(22)、第二接触器(23)、第三接触器(24)和断路器(25)组成，所述节电器(21)、电流互感器(22)、第二接触器(23)和断路器(25)依次串联在电机(3)的回路上，且所述第三接触器(24)并联在节电器(21)上。

【技术特征摘要】
1.一种新型电机节能装置，其特征在于：包括有中央控制器、无功优
化单元(1)和降压节能单元(2)，所述中央控制器与无功优化单元(1)
和降压节能单元(2)导通连接；其中，
所述无功优化单元(1)主要由IGBT晶体管(11)、电抗器(12)、第
一接触器(13)、第一直流熔断器(14)和直流电容组成，所述IGBT晶体
管(11)、电抗器(12)、第一接触器(13)、第一直流熔断器(14)和直流
电容依次导通连接，所述第一直流熔断器(14)上并联有电阻(15)，且所
述直流电容的输出端并联在电机(3)的回路上；
所述降压节能单元(2)主要由节电器(21)、电流互感器(22)、第
二接触器(23)、第...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐洲，陈俊岭，黄明星，邓志浩，刘良坤，
申请(专利权)人：珠海万力达电气自动化有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44