[實用新型]基于無刷直流電機的抽油機控制系統

有效

• 申請號: 201320263486.9
• 申請日: 2013-05-15
• 公開（公告）號: CN203261280U
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發明（設計）人: 周濤
• 申請（專利權）人: 江蘇海事職業技術學院
• 主分類號: H02P7/28
• 分類號: H02P7/28
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

技術領域

本實用新型涉及一種基于無刷直流電機的抽油機控制系統，屬于工業控制技術領域。背景技術??

目前，國內外的抽油機以油梁式抽油機為主，其缺點包括傳動鏈長，可控性差，系統效率低、功率因數低、維護費用高、噪聲大等，傳統的抽油機系統需要高速驅動、多級傳動來控制油梁式抽油機工作，具有成本高、維護費用高、噪聲大的缺點。

實用新型內容

本實用新型的目的克服現有技術中的不足，提供基于無刷直流電機的抽油機控制系統，去掉了油梁式抽油機中的油梁、驢頭、減速箱等機械裝置，簡化了結構，縮短了傳動鏈，提高了抽油機的地面效率，成本低、維護費用低、噪聲低，具有良好的應用前景。

為了達到上述目的，本實用新型所采用的技術方案是：

一種基于無刷直流電機的抽油機控制系統，其特征在于：包括PLC控制器、無刷直流電機、驅動電路、橋式逆變器、霍爾位置傳感器和測速器，所述霍爾位置傳感器安裝在無刷直流電機上，并通過測速器與PLC控制器相連接，所述PLC控制器通過驅動電路與橋式逆變器的驅動信號輸入端相連接，所述橋式逆變器的驅動信號輸出端與無刷直流電機相連接，所述無刷直流電機設有大輪盤外轉子，所述大輪盤外轉子通過皮帶與抽油機相連接。

前述的基于無刷直流電機的抽油機控制系統，其特征在于：還包括用于檢測橋式逆變器驅動電壓的欠壓保護電路，所述欠壓保護電路與PLC控制器相連接。

前述的基于無刷直流電機的抽油機控制系統，其特征在于：還包括整流電路和電容濾波電路，所述整流電路外接外部交流電源，并通過電容濾波電路與橋式逆變器的電源輸入端相連接。

前述的基于無刷直流電機的抽油機控制系統，其特征在于：還包括報警指示電路，所述報警指示電路與報警指示電路。

本實用新型的有益效果是：本實用新型的基于無刷直流電機的抽油機控制系統，采用PWM調制方式控制直流電機的轉矩，并采用大輪盤外轉子的無刷直流電機驅動抽油機工作，去掉了油梁式抽油機中的油梁、驢頭、減速箱等機械裝置，簡化了結構，縮短了傳動鏈，提高了抽油機的地面效率，成本低、維護費用低、噪聲低，具有良好的應用前景。

附圖說明

圖1是本實用新型的基于無刷直流電機的抽油機控制系統的系統框圖。

具體實施方式

下面將結合說明書附圖，對本實用新型作進一步的說明。

如圖1所示，基于無刷直流電機的抽油機控制系統，包括PLC控制器、無刷直流電機、驅動電路、橋式逆變器、霍爾位置傳感器和測速器，霍爾位置傳感器安裝在無刷直流電機上，并通過測速器與PLC控制器相連接，PLC控制器通過驅動電路與橋式逆變器的驅動信號輸入端相連接，橋式逆變器的驅動信號輸出端與無刷直流電機相連接，無刷直流電機設有大輪盤外轉子，大輪盤外轉子通過皮帶與抽油機相連接，這里采用大輪盤外轉子較普通的電機轉子大3倍以上，直接驅動抽油機，能夠使油梁式抽油機去掉油梁、驢頭、減速箱等機械裝置，簡化整個油梁式抽油機的結構，縮短了傳動鏈，大大提高了抽油機的地面效率、機械傳動裝置的可靠性及運行效率，同時降低了采油成本，節約了資源，霍爾位置傳感器檢測無刷直流電機中大輪盤外轉子的位置并輸出霍爾信號，經過測速器將無刷直流電機的轉速信號傳遞給PLC控制器，PLC控制器的輸出PWM控制信號，PWM控制信號通過驅動電路后，經過橋式逆變器控制無刷直流電機轉動，無刷直流電機帶動大輪盤外轉子轉動，大輪盤外轉子控制抽油機工作，由于抽油機的負載是波動的，此種設計能夠保證抽油機抽油的自動調整，保證勻速的抽油。

本實用新型還包括用于檢測橋式逆變器驅動電壓的欠壓保護電路，所述欠壓保護電路與PLC控制器相連接，當檢測到橋式逆變器驅動電壓不足時，為了避免事故的發生，欠壓保護電路控制橋式逆變器的下橋臂的功率三極管全部關斷，使橋無刷直流電電機停止運行，起欠壓保護作用。

本實用新型還包括整流電路和電容濾波電路，所述整流電路外接外部交流電源，并通過電容濾波電路與橋式逆變器的電源輸入端相連接，將外部交流電源轉化為控制無刷直流電電機的直流電壓。

本實用新型還包括報警指示電路，報警指示電路與PLC控制箱連接，報警指示電路包括語音報警電路和報警指示燈，在欠壓保護電路啟動工作時（這時無刷直流電機停止工作），語音報警電路能夠發出報警聲，且報警指示燈閃爍，提醒用戶及時進行故障處理。