三相直线马达驱动潜油泵的油田采油装置的自动控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种三相直线马达驱动潜油泵的油田采油装置的自动控制装置，其提供一种可感应油井液面深度而自动控制潜油泵抽油速度的控制装置；主要是：驱动潜油泵的直线马达连设有一控制系统包含直线马达电源供应电路、微电脑处理器、绝缘栅双极晶体管驱动电路、电流侦测电路、电路电源供应电路、温度侦测器、光电驱动继电器电路、功能设定及状态显示电路、液面深度侦测器，而得感知直线马达在液面下较深时控制直线马达上下运行较快抽油速度较快，直线马达在液面下较浅时控制直线马达上下运行较慢抽油速较慢，而得最佳抽油效果并避免空抽造成直线马达的损坏。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种自动控制装置，特别是涉及一种三相直线马达驱动潜油泵的油田采油装置的自动控制装置。
技术介绍
当前最普遍的人工升举石油开采抽取的装置为游梁式采油装置，而游梁式采油装置是将潜油泵置入油井中而在地面上以旋转式马达带动连接于潜油泵的抽油杆使潜油泵上下运行而将油井中液体抽取到地面上。现有的潜油泵皆是设成在地面上由人工调整控制潜油泵的冲数，细言之：油井中的液面深度会因地质构造造成液体流通到油井中的流速经常变化使潜油泵在液面下的深度，也就是潜油泵的沉没度，随之经常变化，现有的控制方式皆是以人工现场侦测油井中液面深度，从而计算出潜油泵的沉没度，而根据潜油泵沉没度的侦测结果对游梁式抽油装置做冲数调整以达到较佳抽油状态。然而对游梁式抽油装置做冲数调整时需停机因而减少产油量，并且调整工作繁杂，而且冲数的改变受游梁式抽油机级数设计的限制只能做级数改变，无法做无级数连续冲数调整。先前所专利技术的三相直线马达驱动潜油泵的油田采油装置(美国专利：US 7316270)主要由三相直线马达和双作用泵组成，三相直线马达和双作用泵在液面下而由三相马达驱动双作用泵将井中液体经由输油管抽汲至地面。采用此三相直线马达驱动潜油泵的油田采油装置允许通过自动控制系统依井况变化自动有效的管理直线马达的运行，连续式无级调整抽油快慢，甚至暂时停止抽油，以达到最大的抽油经济效果并避免直线马达和双作用泵因沉没度太小而受损。
技术实现思路
本技术的主要目的是提供一种三相直线马达驱动潜油泵的油田采油装置的自动控制装置，其将驱动潜油泵的油田采油装置中的三-->相直线马达连设一电力自动控制的电路装置，并设有油井液面深度侦测装置，而得自动测知油井液面深度，并控制直线马达在液面下较深时抽油速度较快，直线马达在液面下较浅时抽油速度较慢，以达到油深时增进抽油效率，油浅时防止空抽造成损坏直线马达的功效。为达到上述目的，本技术提供一种三相直线马达驱动潜油泵的油田采油装置的自动控制装置，其设成三相直线马达连设有直线马达电源供应电路，直线马达电源供应电路具有三相整流器、充电电阻、滤波器、绝缘栅双极晶体管供给直线马达电源，并设有微电脑处理器、绝缘栅双极晶体管驱动电路、电流侦测电路、液面深度侦测器、功能设定及状态显示电路、电路电源供应电路；其绝缘栅双极晶体管驱动电路连接微电脑处理器、直线马达电源供应电路的绝缘栅双极晶体管，而得控制直线马达启动、运行速度、停止；其电流侦测电路连接于微电脑处理器、直线马达电源供应电路前的比流器，而得测知直线马达运行时的电流值，并将此电流值讯号提供给微电脑处理器做为直线马达过电流保护的依据；其液面深度侦测器是连接于微电脑处理器，得测知油井中液面的深度，并提供油井中液面深度信号给微电脑处理器做为控制直线马达的依据；其功能设定及状态显示电路是连接于微电脑处理器，而得设定系统功能参数并显示系统状态，其电路电源供应电路则提供整体电路的电源。上述的三相直线马达驱动潜油泵的油田采油装置的自动控制装置中，直线马达电源供应电路是数个二极管构成三相整流器、数个电阻及电容器构成滤波器、三组绝缘栅双极晶体管，各绝缘栅双极电晶体是由二开关晶体及数个电阻、电容、二极管构成，三相整流器得将三相交流电整流呈直流电，三组绝缘栅双极电晶体得控制直线马达电源的启动、上下运行速度、停止。上述的三相直线马达驱动潜油泵的油田采油装置的自动控制装置中，该绝缘栅双极电晶体驱动电路，是由三组的正反器、光藕合晶体、绝缘栅双极晶体管驱动器、及数个电阻所构成，其连接于三相直线马达的绝缘栅双极晶体管，而得控制绝缘栅双极晶体管的导通与断路，进而控制直线马达的运行、停止、及运行速度。上述的三相直线马达驱动潜油泵的油田采油装置的自动控制装置-->中，该电流侦测电路是由三组的放大器、数个电阻、电容、可调电阻所构成，其连接于直线马达电源供应电路前的比流器，而得测知直线马达运行时的电流大小提供给微电脑处理器。上述的三相直线马达驱动潜油泵的油田采油装置的自动控制装置中，功能设定及状态显示电路可采用LED显示灯或LCD显示屏，采用LED显示时是具有LED显示灯、数个电阻，二极管，按键、及晶体管所构成，而得由按键输入设定所需控制的信号，并由LED显示系统状态而采用LCD显示屏是具有LCD显示屏、数个电阻、数个按键所构成，而得由按键输入设定所需控制的讯号，并由LCD显示系统状态；功能设定及状态显示电路亦可采用LED和LCD并用。上述的三相直线马达驱动潜油泵的油田采油装置的自动控制装置中，设有温度侦测器、蜂鸣器、光电驱动继电器电路，光电驱动继电器电路一端连接于微电脑处理器，另一端连接于散热风扇、充电电阻旁路电磁开关、主电磁开关由微电脑处理器控制散热风扇、充电电阻开关、主电磁开关。本技术的有益效果是：本技术具有“油井中油量多时自动控制增快直线马达运行速度加速抽油速度、油量较少时直线马达呈慢速”、“油井中油量不足时，停止直线马达运行，而得保护直线马达”、“油井中油量恢复足够时，自动启动直线马达运行回复抽油”等功效，达到极佳的实用性与增进功效。附图说明图1是本技术结构方块图；图2是本技术直线马达电源供应电路的线路结构图；图3是本技术驱动电路的线路结构图；图4是本技术电流侦测电路的线路结构图；图5是本技术电路电源供应电路的线路结构图；图6是本技术光电驱动电路的线路结构图；图7是本技术采用LED显示的功能设定及状态显示电路的线路结构图；图8是本技术采用LCD显示的功能设定及状态显示电路的线-->路结构图。主要元件符号说明：20直线马达电源供应电路      R电阻21三相整流器                VR可调电阻22充电电阻                  D二极管23滤波器                    C电容30微电脑处理器              Q1、Q2开关晶体40绝缘栅双极晶体管驱动电路  M直线马达50电流侦测电路              TQ1、TQ2正反器60电路电源供应电路          Q3、Q4光藕合晶体70温度侦测器                OP1、OP2放大器80蜂鸣器                    CT比流器90光电驱动继电器电路        Q5晶体管91充电电阻旁路电磁开关      S按键100功能设定及状态显示电路   RL1、RL2、RL3继电器110液面深度侦测器           T1、T2变压器U1、U2、U3光敏晶体管U4、U5、U6、U7、U8稳压晶体DR1、DR2、DR3绝缘栅双极晶体管驱动器IGBT1、IGBT2、IGBT3绝缘栅双极晶体管具体实施方式请参阅图1至图8，设成驱动潜油泵的直线马达M连设有一自动控制装置包含有：直线马达电源供应电路20具有三相整流器21、充电电阻22、滤波器23、绝缘栅双极晶体管IGBT1、IGBT2、IGBT3供给直线马达M电源，并设有微电脑处理器30、绝缘栅双极晶体管驱动电路40、电流侦测电路50、液面深度侦测器110、功能设定及状态显示电路100、电路电源供应电路60；其绝缘栅双极晶体管驱动电路40连接于微电脑处理器30与直线马达电源供应电路2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三相直线马达驱动潜油泵的油田采油装置的自动控制装置，其特征在于：　设成三相直线马达连设有直线马达电源供应电路，直线马达电源供应电路具有三相整流器、充电电阻、滤波器、绝缘栅双极晶体管供给直线马达电源，并设有微电脑处理器、绝缘栅双极晶体管驱动电路、电流侦测电路、液面深度侦测器、功能设定及状态显示电路、电路电源供应电路；其绝缘栅双极晶体管驱动电路连接微电脑处理器、直线马达电源供应电路的绝缘栅双极晶体管，而得控制直线马达启动、运行速度、停止；其电流侦测电路连接于微电脑处理器、直线马达电源供应电路前的比流器，而得测知直线马达运行时的电流值，并将此电流值讯号提供给微电脑处理器做为直线马达过电流保护的依据；其液面深度侦测器是连接于微电脑处理器，得测知油井中液面的深度，并提供油井中液面深度信号给微电脑处理器做为控制直线马达的依据；其功能设定及状态显示电路是连接于微电脑处理器，而得设定系统功能参数并显示系统状态，其电路电源供应电路则提供整体电路的电源。

【技术特征摘要】
1、一种三相直线马达驱动潜油泵的油田采油装置的自动控制装置，其特征在于：设成三相直线马达连设有直线马达电源供应电路，直线马达电源供应电路具有三相整流器、充电电阻、滤波器、绝缘栅双极晶体管供给直线马达电源，并设有微电脑处理器、绝缘栅双极晶体管驱动电路、电流侦测电路、液面深度侦测器、功能设定及状态显示电路、电路电源供应电路；其绝缘栅双极晶体管驱动电路连接微电脑处理器、直线马达电源供应电路的绝缘栅双极晶体管，而得控制直线马达启动、运行速度、停止；其电流侦测电路连接于微电脑处理器、直线马达电源供应电路前的比流器，而得测知直线马达运行时的电流值，并将此电流值讯号提供给微电脑处理器做为直线马达过电流保护的依据；其液面深度侦测器是连接于微电脑处理器，得测知油井中液面的深度，并提供油井中液面深度信号给微电脑处理器做为控制直线马达的依据；其功能设定及状态显示电路是连接于微电脑处理器，而得设定系统功能参数并显示系统状态，其电路电源供应电路则提供整体电路的电源。2、根据权利要求1所述的三相直线马达驱动潜油泵的油田采油装置的自动控制装置，其特征在于：直线马达电源供应电路是数个二极管构成三相整流器、数个电阻及电容器构成滤波器、三组绝缘栅双极晶体管，各绝缘栅双极电晶体是由二开关晶体及数个电阻、电容、二极管构成，三相整流器得将三相交流电整流呈直流电，三组绝缘栅双极电晶体得控制直线马达电源的启动、上下运行速度、停止。3、根据权利要求1所述的三相直线马达驱...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈贵贤，江庆章，
申请(专利权)人：骐成科技股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：71[中国|台湾]