[實用新型]抽油機拖動裝置

有效

• 申請號: 201220516272.3
• 申請日: 2012-09-19
• 公開（公告）號: CN202798540U
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 江允良
• 申請（專利權）人: 畢嚴富
• 主分類號: H02P1/32
• 分類號: H02P1/32;H02K11/00;H02K7/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種拖動油田抽油機的電力傳動系統，尤其是涉及按照抽油機曲柄軸的轉矩變化間歇給三相交流電動機供電，消除倒拉損耗，以及大幅度降低抽油機脈動轉矩峰值，降低能耗的節能抽油機拖動裝置。?

背景技術

現在所使用的各種常規游粱式抽油機，其結構簡單且具有優良的軟換向功能，可靠性高、維修方便、適應野外現場環境等優點。在采油機械中占有舉足輕重的地位，在今后相當長的時間內，仍然是油田的主要采油設備。但是，由于其機械傳動和換向系統使用曲柄軸和四連桿機構，以及將平衡重設置在曲柄上，使其難以達到全平衡等因素，致使抽油機的負載特性，形成一種頻繁且峰值轉矩很高的，非正弦正負劇烈脈動負載，從使三相交流電動機超載運行的正向轉矩峰值到曲柄軸出現負轉矩的時間僅有1到2秒鐘，在這個過程中，三相交流電動機要經由超載、輕載、空載和制動的運行工況，使三相交流電動機處于浪費電能的遠離高效區運行。為能承受高峰值轉矩的動力傳遞，抽油機的齒輪減速箱、換向機構等動力傳動機件都設計得非常笨重，為能使這種重型設備順利啟動和通過高峰轉矩點，迫使三相交流電動機的配套功率成倍增加，達到實際運行時平均所需功率的3-4倍，有些抽油機配用的三相交流電動機其名牌額定功率甚至達到了實際運行時平均所需功率的十二倍左右，從而又引發出三相交流電動機在拖過高峰轉矩點后，很快出現向抽油機輸出過剩能量，使傳動系統的往復運動部件超速.一方面引起井下柱塞泵抽吸不滿，形成半滿撈現象，使泵難以發揮應有的功效，另一方面超速的同時又使大質量的往復運動部件加速度的幅值增高，慣性負載進一步增加，致使在上沖程、下沖程的尾端出現倒拉三相交流電動機，產生制動轉矩，消耗掉系統的剩余動能，使得實際運行的三相交流電動機平均力能指標大幅度下降，功率因數低于0.4，平均效率在55％左右。?

長期以來，各國業界都在努力尋求克服上述缺點和不足的有效解決辦法，可到目前為止，還沒能有效解決這一技術難題。?

發明內容

為了克服現有抽油機拖動裝置的缺點和不足，本實用新型提供一種抽油機拖動裝置，由三相交流電動機殼體、定子鐵芯、三相繞組、鼠籠轉子、轉子軸、端蓋、軸承盒、軸承、風扇、風罩、啟動和運行的轉換電路組成，其特征在于：三相交流電動機的三相繞組尾端串聯有由轉速傳感器和微處理器控制的、使其在每個沖程中都按照曲柄軸的轉矩變化間歇向三相繞組供電的二或三相交流半導體開關。?

本實用新型抽油機拖動裝置的三相交流電動機，是用高功率的Δ接線完成抽油機的重載啟動程序后，轉換到三分之一功率的Y接線運行，當三相交流電動機處于輕載并向空載過渡時，關斷半導體開關、停止向三相繞組供電、使三相交流電動機無損耗，當抽油機的曲柄軸出現負轉矩、倒拉三相交流電動機時，向設置在三相交流電動機后軸伸上的慣性飛輪儲能，當曲柄軸出現轉矩脈動峰值使轉速下降時，飛輪放出動能協助三相交流電動機拖過高峰轉矩，飛輪有削峰填谷、平滑脈動轉矩的功能。抽油機拖動裝置中啟動和運行的轉換電路有串聯在三相交流電源與三相交流電動機三相繞組首端之間的三相交流斷路器(1)、串聯在三相繞組尾端與首端之間、構成三相繞組Δ接線啟動的三相交流接觸器(5)、一個三相輸入端電聯接在三相交流繞組尾端、其輸出端三相短路的三相交流固態繼電器(7)，并聯在三相交流固態繼電器輸入端的一組三相壓敏電阻(6)、三相交流固態繼電器(7)的控制電路端子與微處理器的輸出信號端子電聯接。當三相交流電動機處于輕載并向空載過渡時，停止向三相繞組供電，消除三相交流電動機的電氣損耗，實現節約電能。?

其從屬特征是：?

1、在三相交流電動機轉子軸后軸伸與風罩之間有慣性儲能飛輪。?

2、電動機啟動和運行的轉換電路是由一個三相交流斷路器(1)、一個三相交流接觸器(5)、一個三相交流固態繼電器(7)、一組三相壓敏電阻(6)、一個三相多功能保護器、檢測三相交流電動機轉速的接近開關(8)和微處理器組成。?

3、后端蓋(9)向三相交流電動機殼體內伸進，并與風罩是整體件。?

4、轉速傳感器使用接近開關，接近開關的檢測頭與轉子軸前軸伸外圓之間有固定在轉子軸上的編碼環。?

5、軸承盒外側有固定在軸承盒上測量三相交流電動機轉數的接近開關。?

6、間歇向三相繞組供電的交流半導體開關串聯在電動機三相繞組的首端。?

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。?

圖1是本抽油機拖動裝置主電路接線圖。?