[發明專利]變頻器和井下變頻勘探開采系統

有效

• 申請號: 201310419497.6
• 申請日: 2013-09-13
• 公開（公告）號: CN103457444A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 殷江洪;吳建安;劉春夏
• 申請（專利權）人: 深圳市英威騰電氣股份有限公司
• 主分類號: H02M1/00
• 分類號: H02M1/00;E21B43/00
• 代理公司: 深圳市深佳知識產權代理事務所(普通合伙) 44285
• 代理人: 唐華明

技術領域

本發明涉及礦井設備變頻驅動控制技術領域，更具體地說，涉及一種變頻器和井下變頻勘探開采系統。

背景技術

變頻器是變頻調速領域內的重要設備，廣泛應用于傳統工業（如紡織、陶瓷、機床加工等）。目前，普通常見的變頻器主要包括：箱體，和位于箱體內的變頻器主體；其中變頻器主體主要包括功率器件IGBT（Insulated?Gate?Bipolar?Transistor）、與功率器件相連的驅動板、與驅動板相連的控制板、電容組件；其中，驅動板和控制板均設置有I/O（input/output）接口。不同功率等級的變頻器，大小不同，通常變頻器功率越大，其體積也越大。通常變頻器的箱體呈長方體狀。

在井下勘探和石油開采應用領域，對礦井設備的變頻驅動控制有著廣泛的應用前景，存在將變頻器應用于礦井設備的需求。在井下勘探和石油開采應用領域，井道的橫截面為圓形，礦井設備的井道桿體（例如鉆桿、抽油桿、抽水桿等被電機驅動進行旋轉運動或反復來回運動的桿體）需要伸入井道內進行工作。例如在石油開采行業，對于井道和井道桿體的直徑存在特定標準，通常井道直徑為116mm，井道桿體直徑為64mm，現有的變頻器箱體呈長方體狀，變頻器只能放置在井道口的上方（井道外的地面上），然后通過控制線纜和驅動線纜接到井道內的抽油機上。但是，對于較深的井道，需要較長的控制線纜和驅動線纜接到抽油機的電機上，影響電機的及時響應，導致輸出功率的消耗較大，使得變頻器的使用成本較高；另外，較長的線纜較易被損壞，導致變頻器的使用可靠性較低。

綜上所述，如何降低對電機及時響應的影響，以降低輸出功率的消耗，進而降低變頻器的使用成本，是目前本領域技術人員亟待解決的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種變頻器，以降低對電機及時響應的影響，降低輸出功率的消耗，進而降低變頻器的使用成本。本發明的另一目的是提供一種具有上述變頻器的井下變頻勘探開采系統。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種變頻器，所述變頻器呈筒狀，所述變頻器具有能夠供井道桿體貫穿的空心腔。

優選的，上述變頻器中，所述空心腔呈圓柱形。

優選的，上述變頻器中，所述變頻器呈圓筒狀。

優選的，上述變頻器中，所述變頻器的內徑為62-72mm，所述變頻器的外徑為107-117mm。

優選的，上述變頻器包括：外筒，內套于所述外筒的內筒，變頻器主體，和分別與所述內筒和所述外筒密封相連的端蓋；其中，所述端蓋、所述內筒和所述外筒形成密封腔，所述變頻器主體位于所述密封腔內。

優選的，上述變頻器中，所述外筒包括至少兩個密封相連的分筒，相連的兩個所述分筒的對接面平行于所述外筒的軸線。

優選的，上述變頻器中，相連的兩個所述分筒通過滿焊或者密封膠密封相連；所述端蓋與所述外筒通過滿焊或者密封膠密封相連；所述端蓋與所述內筒通過滿焊或者密封膠密封相連。

優選的，上述變頻器中，所述外筒的外壁上對應于所述變頻器主體的功率器件的位置處設置有散熱結構。

優選的，上述變頻器中，散熱結構為散熱槽。

優選的，上述變頻器中，所述外筒和所述內筒均為金屬殼體，所述端蓋為金屬端蓋。

本發明提供的變頻器呈筒狀，且該變頻器具有能夠供井道桿體貫穿的空心腔，這樣，能夠使井道桿體自空心腔穿過，使得該變頻器分布在井道桿體的四周，能夠有效利用井道中的空間，從而能夠避免井壁對該變頻器產生干涉，使得該變頻器能夠隨井道桿體進入井道，則縮短了變頻器與電機的距離，從而縮短了控制線纜和驅動線纜的長度，降低了對電機及時響應的影響，降低了輸出功率的消耗，進而降低了變頻器的使用成本。

同時，本發明提供的變頻器，能夠隨井道桿體進入井道，則縮短了變頻器與電機的距離，從而縮短了控制線纜和驅動線纜的長度，降低了控制線纜和驅動線纜被損壞的幾率，進而提高了該變頻器的使用可靠性。

基于上述提供的變頻器，本發明還提供了一種井下變頻勘探開采系統，該井下變頻勘探開采系統包括：井道桿體；固定設置于所述井道桿體的下端，且用于勘探開采礦資源的電機驅動設備；上述任意一項所述的變頻器，所述變頻器套設于所述井道桿體的外側且固定于所述井道桿體上，且所述變頻器與所述電機驅動設備的電機電連接。

優選的，上述井下變頻勘探開采系統中，所述變頻器位于所述電機驅動設備的上方并相鄰設置；所述變頻器與所述電機驅動設備抵接，或者所述變頻器與所述井道桿體通過螺栓、卡扣或捆綁線固定連接。