抽油井电动机星角自动转换节能配电器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种抽油井电动机星角自动转换节能配电器，本实用新型专利技术是由主电路和控制电路组成，主电路包括有组合开关、通断电用交流接触器、三角形接法转换交流接触器、星形接法转换交流接触器、热继电器、电容补偿器构成，控制电路是由综合保护器、时间继电器、中间继电器、停止按钮、启动按钮、熔断器、单相开关组成，本实用新型专利技术使电动机在运行中能随着负荷的变化而自动相应调节，负载率大于４０％，转换为三角形接法，全电压运行；电动机轻载时，负载率小于４０％，转换为星形接法，绕组在２２０Ｖ电压下运行，使其输出功率与工作所需达到最佳匹配，从而改善了电动机的功率因素，提高了电动机的运行效率，达到了节电效果。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种节能配电器，特别涉及一种抽油井电动机星角自动转 换节能配电器。技术背景抽油机电动机的功率是按抽油机最大负荷需求所配置的，随着油田开发时 间的增加，原油含水量不断上升、产液量逐年下降，抽油机的负荷普遍下降，"大 马拉小车"现象日趋严重。抽油机系统效率低，电动机效率低，功率因数低， 电动机长期工作于非经济运行区，由此造成电动机很大的电能消耗，因此具有 很大的节能潜力。老式配电箱结构简单，只有过载、短路保护功能，没有节能 转换功能，只能满足抽油机的启动与停止。针对这种实际情况，研发了星角节 能自动转换配电箱，电动机在运行中能随着负荷的变化而自动相应调节，负载率大于40%，转换为三角形接法(可手动设置调整百分率)，全电压运行；电动 机轻载时，负载率小于40%，转换星形接法(可手动设置调整百分率)，绕组在 220V电压下运行。使其输出功率与工作所需达到最佳匹配。从而改善了电动机 的功率因素，提高了电动机的运行效率。达到了节电效果。在电路中增加了老 式配电箱中没有过的过电压保护措施，可以有效避免过电压以及外界高压窜入 所造成的损失，使配电箱同时具备断相、过电压、过流、过载、短路等多种保 护功能，延长了机电设备寿命。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决现有抽油机配置的电动机效率低，功率因数低，电动机长期工作于非经济运行区，由此造成电动机电能消耗大的问题，而 提供一种可以克服上述缺点的抽油井电动机星角自动转换节能配电器，该配电 器能使电动机在运行中能随着负荷的变化而自动相应调节，负载率大于40%时， 转换为三角形接法(可手动设置调整百分率)，全电压运行；电动机轻载时，负载率小于40%时，转换为星形接法(可手动设置调整百分率)，绕组在220V电 压下运行，使电动机输出功率与工作所需达到最佳匹配，从而改善了电动机的 功率因素，提高了电动机的运行效率，达到了节电效果。本技术是由主电路和控制电路组成，其中，主电路包括有组合开关、 通断电用交流接触器、三角形接法转换交流接触器、星形接法转换交流接触器、 热继电器、电容补偿器构成，三相电源依次通过组合开关、二只综合保护器、 热继电器与通断电用交流接触器的输入端电连接，通断电用交流接触器的输出 端分别与电动机的输入端及三角形接法转换交流接触器的输入端、星形接法转 换交流接触器的输入端电连接，三角形接法转换交流接触器的输出端、星形接 法转换交流接触器的输出端与电动机的输入端电连接，组合开关后的三相电源 之间连接电容补偿器，组合开关后的三相电源分别通过压敏电阻接地；控制电 路是由综合保护器、时间继电器、中间继电器、停止按钮、启动按钮、熔断器、 单相开关组成，启动按钮和停止按钮可以手动控制通断电用交流接触器的导通 和截止，该控制电路接收综合保护器发出的控制信号，根据电流的变化控制三 角形接法转换交流接触器、星形接法转换交流接触器工作，实现三角形接法和 星形接法的转换。其中的组合开关作用是切断和接通电源以及起到短路保护作用。通断电用交流接触器、三角形接法转换交流接触器、星形接法转换交流接 触器作用是切断和接通电源进入电动机以及互相切换改变运行方式达到节能 目的。电容补偿器作用是起无功补偿作用，提高功率因数。 启动按钮和停止按钮作用是控制电动机的启动与停止。综合保护器作用是检测电动机线路电流，并根据电流变化发出指令控制 电路，以及对电动机的断相、过载保护。压敏电阻作用是对电路的过电压保护。热继电器作用是起到过载保护作用，避免因电路过载而星角频繁转换。时间继电器星角转换过程中起延时转换作用中间继电器星角转换过程中的辅助触点作用。单相开关手动控制是否进行星角节能转换作用。熔断器起到控制线路过流的保护作用。本技术的节电原理如下采用电子跟踪检测技术，实时检测电机电流,大于临界电流(可设定)时, 切换至A (三角形接法)运行，当电流小于临界电流的，切换至Y (星形接法) 运行进入节能状态。采用电容无功补偿，可提高功率因数0.75以上，电机负载越轻,节电效果越好。有功节电率可达到15 50%。在不改变电机转速和扭矩的条件下，保证其输出功率与负荷需求精确匹配，从而避免了电机因输出功率过度而造成的电能浪费，空载节电率在50%以h。负载短时间减小时，定子三相绕组的联接方式并不立即转换(可设定)，只有负载变小的时间稍长，电动机才 会转换成星形接法下运行，在星形运行时，遇到负载增加，电流增大时，电路立即转换成三角形接法工作，避免了交流接触器频繁转换，主触点易受电弧烧 蚀的问题。本技术的工作特点(1) 、启动电机采用角形接法，以满足启动电流大需要大功率运行的条件， 之后跟踪负载大小的变化自动转入星形节电运行，并且自动调节运行方式，保 证电机始终在高效节能状态。(2) 、具有安全、可靠的过流、过热、缺相、过电压、短路等保护功能， 电机节能装置多重保护功能，成本低、维护方便的特点。(3) 、过流保护若电流值超过额定电流6倍瞬断，大于额定电流3倍时 20秒，5倍时11秒，指示灯显示故障原因，自动切断电机电流。(4) 、缺相保护若出现任何一相缺相时，指示灯显示故障原因，自动切断 电机电源。(5) 、过压保护使用压敏电阻，在电压过高的情况下自动切断电源。 本技术的工作原理如下在电动机回路中安装二个综合保护器和一个热继电器，随时跟踪电动机运行中负载的变化，给出指令信号以自动控制供电 系统的星角节能转换使电动机在最小的电耗下最佳运转，节省大量电能；其节电效果与电网电压，电动机负载率变化情况，尤其是电机工作状况有关；对负 载经常变化或不能达到满负荷运行的电机，节电效果更加显著；电动机在运行 中能随着负荷的变化而自动相应调节，负载率大于40%，转换为角形接法(可 手动设置调整百分率)，全电压运行；电动机轻载时，负载率小于40%，转换为 星形接法(可手动设置调整百分率)，绕组在220V电压下运行，使其输出功率 与工作所需达到最佳匹配，从而改善了电动机的功率因素，提高了电动机的运行效率，达到了节电效果，在电路中增加了过电压保护措施，可以有效避免过 电压以及外界高压窜入所造成的损失，使配电器同时具备断相、过电压、过流、 过载、短路等多种保护功能,延长了机电设备寿命。本技术适用于电动机绕组三角形接法的，接线盒有6个接线柱，处于轻 载运行或满载一轻载交替运行的电动机；三角形一星形接法转换只需对电动机 一、二次接法略为改动即可，改法简单。附图说明图1为本技术实施例的电路图。具体实施方式请参阅图l所示，为本技术实施例的电路图，是由主电路A和控制电 路B组成，其中，主电路包括有组合开关QS、通断电用交流接触器KM、三角 形接法转换交流接触器KMA、星形接法转换交流接触器KMY、热继电器FR、 电容补偿器C构成，三相电源依次通过组合开关QS、 二只综合保护器JD-5、热 继电器FR与通断电用交流接触器KM的输入端电连接，通断电用交流接触器 KM的输出端分别与电动机M的输入端U1、 VI、 Wl及三角形接法转换交流接 触器KMA的输入端、星形接法转换交流接触器KMY的输入端电连接，三角形 接法转换交流接触器KMA的输出端、星形接法转换交流接触器KMY的输出端 分别与电动机M的输入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抽油井电动机星角自动转换节能配电器，是由主电路（Ａ）和控制电路（Ｂ）组成，其特征在于：主电路包括有组合开关（ＱＳ）、通断电用交流接触器（ＫＭ）、三角形接法转换交流接触器（ＫＭ△）、星形接法转换交流接触器（ＫＭＹ）、热继电器（ＦＲ）、电容补偿器（Ｃ）构成，三相电源依次通过组合开关（ＱＳ）、二只综合保护器（ＪＤ－５）、热继电器（ＦＲ）与通断电用交流接触器（ＫＭ）的输入端电连接，通断电用交流接触器（ＫＭ）的输出端分别与电动机的输入端（Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１）及三角形接法转换交流接触器（ＫＭ△）的输入端、星形接法转换交流接触器（ＫＭＹ）的输入端电连接，三角形接法转换交流接触器（ＫＭ△）的输出端、星形接法转换交流接触器（ＫＭＹ）的输出端分别与电动机的输入端（Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１），（Ｗ２、Ｕ２、Ｖ２）电连接，组合开关（ＱＳ）后的三相电源之间连接电容补偿器（Ｃ），组合开关（ＱＳ）后的三相电源分别通过压敏电阻（ＭＹＬ１－１）接地；控制电路（Ｂ）是由二只综合保护器（ＪＤ－５）、时间继电器（ＫＴ）、中间继电器（ＫＡ）、停止按钮（ＳＢ１）、启动按钮（ＳＢ２）、熔断器（ＦＵ）、单相开关（Ｋ１）组成，启动按钮（ＳＢ２）和停止按钮（ＳＢ１）可以手动控制通断电用交流接触器（ＫＭ）的导通和截止，该控制电路（Ｂ）接收综合保护器（ＪＤ－５）发出的控制信号，根据电流的变化控制三角形接法转换交流接触器（ＫＭ△）、星形接法转换交流接触器（ＫＭＹ）工作，实现三角形接法和星形接法的转换，单相开关（Ｋ１）可以手动控制进行星形接法与三角形接法的转换。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：左松波，吴玉刚，于传良，魏玉山，刘成，
申请(专利权)人：左松波，
类型：实用新型
国别省市：22[]