一种油田抽油机用调压节能拖动装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种油田抽油机用调压节能拖动装置，属于油田抽油机控制技术领域，以解决在现有的拖动装置存在的节能效果较差，容易造成谐波污染的问题。本实用新型专利技术包括基础控制单元，用于根据用户输入的控制命令或者检测的电流电压值的变化向电磁执行机构发送调整电动机的输入电压的控制命令；电磁执行机构，用于根据基础控制单元发送的控制命令调整三相变压器的输出电压，并控制电动机的起停及电动机定子绕组接线的星﹑角转换；三相变压器，用于通过电磁执行机构调整输出电压的升或降来改变电动机的工作电压。本实用新型专利技术的工作电压是经检测到电机工作电压工作电流后，驱动电磁执行机构使电机工作在最节能最适配的工作电压下，从而实现节能。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种油田抽油机用调压节能拖动装置，属于油田抽油机控制

技术介绍
目前油田上应用的抽油机绝大部分是游梁式抽油机，并且都配有平衡配重块。为了能顺利启动和完成抽油工作，在选配拖动装置时，必须按最大载荷选配，否则不能正常起抽。启动后正常运行时，由于抽油机负荷的特殊性，导致负载率大大降低，低至10%— 30%。 产生“大马拉小车”现象普遍存在。由于负载率低，使电机综合效率低，损耗大，功率因数低， 在0. 3-0. 4间，这样会导致线损增大。可见常规拖动装置效率低，损耗大，浪费了较多的能源。在现有技术中，有采用可控硅交流调压来解决“大马拉小车”的拖动装置。但是可控硅交流调压输出的不是纯正弦波，检测到电压有时可降低到160伏左右，但对比之下节能效果并不明显，而且会产生大量谐波注入电网，造成谐波污染。
技术实现思路
本技术为解决在现有的拖动装置存在的节能效果较差，容易造成谐波污染的问题，提出了一种油田抽油机用调压节能拖动装置，包括基础控制单元，用于根据用户输入的控制命令或者检测的电流电压值的变化向电磁执行机构发送调整电动机的输入电压的控制命令；电磁执行机构，用于根据基础控制单元发送的控制命令调整三相变压器的输出电压，并控制电动机的起停及电动机定子绕组接线的星、角转换；三相变压器，用于通过电磁执行机构调整输出电压的升或降来改变电动机的工作电压。本技术具有以下有益效果由于采用上述方案可以看出，抽油机的电动机得到的工作电压是通过基础控制单元检测到电机工作电压工作电流后，经内置程序完成一系列运算并发出相应指令驱动电磁执行机构，使电动机工作在最节能最适配的工作电压下， 从而实现最佳的节能效果。附图说明图1是本技术的具体实施方式提供的油田抽油机用调压节能拖动装置的结构示意图；图2是本技术的具体实施方式提供的三相变压器的电路结构示意图；图3是本技术的具体实施方式提供的通过三相变压器升降压的电气控制示意图。具体实施方式本技术的具体实施方式提供了一种油田抽油机用调压节能拖动装置，包括基础控制单元、电磁执行机构和三相变压器，相应的基础控制单元用于根据用户输入的控制命令或者检测的电流电压值的变化向电磁执行机构发送调整电动机的输入电压的控制命令；电磁执行机构用于根据基础控制单元发送的控制命令调整三相变压器的输出电压，并控制电动机的起停及电动机定子绕组接线的星、角转换；三相变压器用于通过电磁执行机构调整输出电压的升或降来改变电动机的工作电压。该油田抽油机用调压节能拖动装置包括一台三相变压器，该三相变压器的次级低压大电流绕组串接在电动机的电源回路里，并通过控制初级绕组的不同接线方式，起到即可降压，也可升压，还可以保持输出电压和输入电压相同的作用；同时还能够根据不同需要而改变电动机三相绕组的接线方式，可以是角接也可以是星接，从而使电动机每相绕组得到的工作电压可从380伏到167. 5伏之间有11 种不同的电压，以保证普通Y系列电动机工作在最高综合效率区，同时还能保证电动机得到的工作电压是纯正弦波，从而达到最佳的节能效果。为了更清楚的说明该技术方案，下面结合说明书附图进行说明，如图1所示，该油田抽油机用调压节能拖动装置具体可以包括基础控制单元1，用于根据用户输入的控制命令或者检测的电流电压值的变化向电磁执行机构2发送调整电动机的输入电压的控制命令；电磁执行机构2，用于根据基础控制单元1发送的控制命令调整三相变压器3的输出电压，并控制电动机的起停及电动机定子绕组接线的星、角转换；三相变压器3，用于通过电磁执行机构2调整输出电压的升或降来改变电动机的工作电压。具体的，相应的基础控制单元1中可以包括检测子单元、主控子单元、显示子单元和执行子单元，检测子单元用于通过内部的三相电流互感器实时检测工作电流、输入的电源电压以及输出的工作电压；主控子单元用于根据实时检测的工作电流、输入的电源电压以及输出的工作电压计算获得待调整的电动机的输入电压；显示子单元用于显示实时检测的工作电流值、输入的电源电压值、输出的工作电压值、以及主控子单元计算获得的待调整的电动机的输入电压数值；执行子单元用于向电磁执行结构发送调整电动机的输入电压的控制命令。由上述各子单元组成的基础控制单元可以分别通过显示子单元显示电源电压、 输出电压、及系统工作电流值，并可通过主控子单元根据具体工况设置保护值等参数，并具有缺相、三相不平衡等常规保护功能；还可根据三相电流互感器的不同变比，可适配不同功率的拖动装置，小到几千瓦，大至几百甚至上千千瓦。相应的三相变压器3如图2所示，设置有三组初级绕组和六台接触器，每组初级绕组中设置有四根引出线，所述四根引出线分别连接一台与三相电源的相线连接的接触器， 所述四根引出线中的首末两根引出线还分别连接一台与三相电源的零线连接的接触器。具体的，每组初级绕组的四根引出线中的首末两根还分别连接一台接触器，这两台接触器还同时连接三相变压器2和三相电源的零线，其余四台接触器分别对应连接三相电源的A、B、 C三条相线。相应的通过三相变压器3升降压的电气控制原理如图3所示，升压降压是由接触器K0、K00、K1、K2、K3和Κ4的不同开闭组合来完成的；但在任何状态下三相变压器3部分的六台接触器Κ0、Κ00、KU Κ2、Κ3和Κ4中必须有两台同时工作。并且在每次新启动时，接触器KO和KOO必须同时闭合，即电压不升不降保证全压启动。相应的三相变压器3和电磁执行机构2中的接触器的具体连接如图2所示接触器Kl三相触点的一侧分别接la、lb、lc，另一侧分别接三相电源；接触器K2的一侧接加、 2b、2c，另一侧分别接三相电源；接触器K3的一侧分别接3a、3b、3c，另一侧分别接三相电源；接触器K4的一侧分别接^、4b3c，另一侧分别接三相电源；接触器KO的三相触点桥一侧分别接la、lb、lc，对侧接三相电源的零线；接触器KOO的三相触点分别接4a、4b、4c，对侧接三相电源的零线。电动机的定子绕组与接触器K Δ的具体连接是Ul接V2，Vl接W2，Wl 接U2 ；而接触器KY —侧分别接U2，V2，W2，而对侧接点用短路线短接。相应的改变电动机绕组接线方式是由图3中的K Δ和KY两台接触器以及电动机三相绕组构成，但针对抽油机的特殊工况，每次开机必须保证角形全压启动，并且电动机每相绕组得到的工作电压由380伏到167. 5伏的11种改变是由电动机绕组的星角转换并配合三相变压器2不同升降压值组合而完成的。并且三相变压器2输出电压的升降，电动机的起停和绕组接线方式的改变，都是由基础控制器1根据人工指令或工作中检测到电流电压值的变化经主控单片机单元运算后，发出相应指令，由电磁执行机构3控制八台接触器 (其中三相变压器部分六台，电机部分两台)中的三台接触器闭合达到控制拖动装置的起停和调整电机的工作电压。具体的，电动机每相绕组得到的工作电压从380伏到167. 5伏间11种改变是通过以下过程做到的送电初始状态下，接触器KO和KOO闭合，此时变压器次级输出为零，相当于互感器二次短接；如此时按启动按钮使接触器ΚΔ闭合，电动机角接全压启动并工作(此时的工作电压为380V土 0),运行平稳后，基础控制器1根据三相电流互感器检测到的电流信号判断需降低电压，本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种油田抽油机用调压节能拖动装置，其特征在于，包括：基础控制单元，用于根据用户输入的控制命令或者检测的电流电压值的变化向电磁执行机构发送调整电动机的输入电压的控制命令；电磁执行机构，用于根据基础控制单元发送的控制命令调整三相变压器的输出电压，并控制电动机的起停及电动机定子绕组接线的星﹑角转换；三相变压器，用于通过电磁执行机构调整输出电压的升或降来改变电动机的工作电压。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：梁霄，梁毓国，孙晓飞，
申请(专利权)人：梁霄，
类型：实用新型
国别省市：23