一种游梁式抽油机多段变频控制方法及系统技术方案

本申请提供一种游梁式抽油机多段变频控制方法及系统，包括：利用角度传感器采集所述游梁式抽油机的悬点角度变化数据，根据所述悬点角度变化数据确定所述游梁式抽油机的悬点位置，利用所述悬点位置信息及与所述悬点位置对应的频率生成变频指令；根据所述变频指令控制抽油机电机运行，实现多段变频。以解决游梁式抽油机在抽油的实际工作中，上下冲程分别以固定频率运行，不能有效的改善抽油机的机械特性的问题。性的问题。性的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种游梁式抽油机多段变频控制方法及系统


[0001]本申请涉及抽油机控制
，尤其涉及一种游梁式抽油机多段变频控制方法及系统。

技术介绍

[0002]游梁式抽油机是机械采油应用最广泛的抽油设备，具有机构简单、制造容易、维护方便、数量多、采油成本较低等优点。在游梁式抽油机上应用变频控制调速技术能够改变抽油机的硬机械特性，使机、杆、泵达到较好的配合，是游梁式抽油机增产节能理想的方式。
[0003]目前存在的游梁式抽油机变频控制技术主要分为两类，一类是上下冲程电机以同一频率运行，另一类是上下冲程可分别调节频率。但在抽油机的实际工作中，上下冲程分别以固定频率运行，不能有效的改善抽油机的机械特性。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种游梁式抽油机多段变频控制方法，以解决游梁式抽油机在抽油的实际工作中，上下冲程分别以固定频率运行，不能有效的改善抽油机的机械特性的问题。
[0005]一种游梁式抽油机多段变频控制方法，包括：
[0006]利用角度传感器采集所述游梁式抽油机的悬点角度变化数据；
[0007]根据所述悬点角度变化数据确定所述游梁式抽油机的悬点位置；
[0008]利用所述悬点位置信息及与所述悬点位置对应的频率生成变频指令；
[0009]根据所述变频指令控制抽油机电机运行，实现多段变频。
[0010]优选，所述的一种游梁式抽油机多段变频控制方法还包括：
[0011]判断游梁式抽油机的悬点的运行方向的步骤，具体为：
[0012]设定所述游梁式抽油机下死点至上死点冲程范围为0
‑
100，下死区范围为0
‑
2，上死区范围为98
‑
100；
[0013]利用所述悬点位置判断所述悬点是否位于上死区或下死区，若是，则识别下降沿信号，否则，重复该步骤；
[0014]若所述悬点位于下死区且检测到下降沿信号，则判定所述悬点进入上行运动；若所述悬点位于上死区且检测到下降沿信号，则判定所述悬点进入下行运动。
[0015]进一步优选，所述的一种游梁式抽油机多段变频控制方法还包括：
[0016]利用人机界面设定与所述悬点位置对应的频率的步骤。
[0017]本专利技术还提供了一种游梁式抽油机多段变频控制系统，包括：角度传感器、处理模块、控制模块和变频器，其中，
[0018]所述角度传感器，用于采集所述游梁式抽油机的悬点的角度变化数据；
[0019]所述处理模块，用于根据所述角度变化数据确定所述游梁式抽油机的悬点位置；
[0020]所述控制模块，用于根据所述悬点位置信息及与所述悬点位置对应的频率生成变频指令；
[0021]所述变频器，用于根据所述变频指令控制抽油机电机运行，实现多段变频。
[0022]优选，所述的游梁式抽油机多段变频控制系统还包括人机界面，所述人机界面用于设定与所述悬点位置对应的频率。
[0023]进一步优选，所述角度传感器安装在游梁中心部位，所述角度传感器的侧面与所述游梁转动轴线相垂直。
[0024]本申请提供的技术方案，基于PLC的变频控制及信号处理技术，将角度传感器反馈信号接入PLC，经计算，识别抽油机上下冲程中的悬点位移，根据位移给定变频器频率指令，实现抽油机多段变频控制，频率指令可以在人机界面设定。实现对抽油机上、下冲程转速的多段调节，可以改善抽油机的机械特性，改善悬点速度和加速曲线，改善负载的均匀性，使抽油机电机、减速箱的载荷变均匀，达到微调平衡的效果，从而降低抽油机的运行和维护成本，延长抽油机的使用寿命。还可以使抽油机工作在快提慢放、快提快放、慢提慢放等不同的工作状态，减少泵的漏失、提高泵效、提高设备效率，从而达到节电的目的。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1为一种游梁式抽油机多段变频控制方法流程图。
具体实施方式
[0027]下面将详细地对实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下实施例中描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。仅是与权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的系统和方法的示例。
[0028]本申请提供的技术方案中，提供了一种游梁式抽油机多段变频控制方法，请参见图1，包括：
[0029]S1：利用角度传感器采集所述游梁式抽油机的悬点角度变化数据；
[0030]S2：根据所述悬点角度变化数据确定所述游梁式抽油机的悬点位置；
[0031]S3：利用所述悬点位置信息及与所述悬点位置对应的频率生成变频指令；
[0032]S4：根据所述变频指令控制抽油机电机运行，实现多段变频。
[0033]优选，该游梁式抽油机多段变频控制方法还包括：
[0034]判断游梁式抽油机的悬点的运行方向的步骤，具体为：
[0035]设定所述游梁式抽油机下死点至上死点冲程范围为0
‑
100，下死区范围为0
‑
2，上死区范围为98
‑
100；
[0036]利用所述悬点位置判断所述悬点是否位于上死区或下死区，若是，则识别下降沿信号，否则，重复该步骤；
[0037]若所述悬点位于下死区且检测到下降沿信号，则判定所述悬点进入上行运动；若所述悬点位于上死区且检测到下降沿信号，则判定所述悬点进入下行运动。
[0038]进一步优选，该游梁式抽油机多段变频控制方法还包括：利用人机界面设定与所
述悬点位置对应的频率的步骤。
[0039]本专利技术还提供了一种游梁式抽油机多段变频控制系统，包括：角度传感器、处理模块、控制模块和变频器，其中，
[0040]所述角度传感器，用于采集所述游梁式抽油机的悬点的角度变化数据；
[0041]所述处理模块，用于根据所述角度变化数据确定所述游梁式抽油机的悬点位置；
[0042]所述控制模块，用于根据所述悬点位置信息及与所述悬点位置对应的频率生成变频指令；
[0043]所述变频器，用于根据所述变频指令控制抽油机电机运行，实现多段变频。
[0044]优选，该游梁式抽油机多段变频控制系统还包括人机界面，所述人机界面用于设定与所述悬点位置对应的频率。
[0045]进一步优选，所述角度传感器安装在游梁中心部位，所述角度传感器的侧面与所述游梁转动轴线相垂直。
[0046]在实际应用中，将角度传感器的反馈信号接入PLC模拟量信号通道，经PLC模数转换转换成数字量，再经PLC程序处理转换成所需的工程量。例如：选用的角度传感器量程为
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种游梁式抽油机多段变频控制方法，其特征在于，包括：利用角度传感器采集所述游梁式抽油机的悬点角度变化数据；根据所述悬点角度变化数据确定所述游梁式抽油机的悬点位置；利用所述悬点位置信息及与所述悬点位置对应的频率生成变频指令；根据所述变频指令控制抽油机电机运行，实现多段变频。2.根据权利要求1所述的一种游梁式抽油机多段变频控制方法，其特征在于，还包括：判断游梁式抽油机的悬点的运行方向的步骤，具体为：设定所述游梁式抽油机下死点至上死点冲程范围为0
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100，下死区范围为0
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2，上死区范围为98
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100；利用所述悬点位置判断所述悬点是否位于上死区或下死区，若是，则识别下降沿信号，否则，重复该步骤；若所述悬点位于下死区且检测到下降沿信号，则判定所述悬点进入上行运动；若所述悬点位于上死区且检测到下降沿信号，则判定所述悬点...

【专利技术属性】
技术研发人员：段晓飞，杨晓亮，谢涛，王华，张建勋，刘金革，袁惠斌，
申请(专利权)人：沈阳中海石油设备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：