[實用新型]一種永磁同步電機直驅式抽油機控制器

有效

• 申請號: 201320268632.7
• 申請日: 2013-05-16
• 公開（公告）號: CN203324747U
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 趙先鋒;何林;楊立;黃勤;李青青
• 申請（專利權）人: 貴州航天林泉電機有限公司
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05;E21B43/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 谷慶紅

技術領域

本實用新型涉及一種永磁同步電機直驅式抽油機控制器，屬于電機控制技術領域。

背景技術

隨著對石油的連續開采，我國部分油田己進入開采的中后期，油田的產量也在呈一個下降的趨勢，油井的連續供液能力凸顯不足，執行間抽采油不可避免。目前，國內油田主要利用節能自控設備達到常抽井的電控節能目的，缺乏實現間抽自動化控制為主要功能的設備。因此，研制智能間抽設備可以減輕采油工作人員的工作量，合理的間抽可以避免空抽，減小設備的維修率，同時自我動態調整間抽時間能達到節能不減產的目的。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種永磁同步電機直驅式抽油機控制器，能實現抽油機的自動化控制，減小設備的維修率。

本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的：一種永磁同步電機直驅式抽油機控制器，它包括油井工況檢測一體化遠程示功儀、集成無線通信功能的DSP數據采集模塊、PLC控制器以及變頻器，其中，油井工況檢測一體化遠程示功儀的信號輸入端與用于驅動抽油機的永磁同步電機信號傳感器相連，用于采集永磁同步電機懸點載荷與位移信號，油井工況檢測一體化遠程示功儀的信號輸出端通過網絡與集成無線通信功能的DSP數據采集模塊相連，集成無線通信功能的DSP數據采集模塊的輸出端與PLC控制器的信號輸入端相連，PLC控制器的信號輸出端與變頻器的信號輸入端相連，變頻器有檢測信號輸出端和控制信號輸出端，其中，控制信號輸出端與永磁同步電機相連，檢測信號輸出端與PLC控制器相連。

本實用新型的有益效果在于：利用傳感技術實時測量油井示功圖數據，在線判別間抽，從而實現抽油機間抽自動化控制，同時減輕了采油工作人員的工作量，合理的間抽避免了空抽，減小了設備的維修率，同時自我動態調整間抽時間達到了節能不減產的目的。

附圖說明

圖1為本實用新型的系統框架圖；

圖2為本實用新型的控制流程圖；

圖3是油井供液不足示意圖；

圖4是油井標準示功圖。

其中，1-油井工況檢測一體化遠程示功儀，2-集成無線通信功能的DSP數據采集模塊，3-PLC控制器，4-變頻器，5-永磁同步電機。

具體實施方式

下面結合附圖進一步描述本實用新型的技術方案，但要求保護的范圍并不局限于所述。

如圖1，一種永磁同步電機直驅式抽油機控制器，它包括油井工況檢測一體化遠程示功儀1、集成無線通信功能的DSP數據采集模塊2、PLC控制器3以及變頻器4，其中，油井工況檢測一體化遠程示功儀1的信號輸入端與用于驅動抽油機的永磁同步電機5信號傳感器相連，用于采集永磁同步電機5懸點載荷與位移信號，油井工況檢測一體化遠程示功儀1的信號輸出端通過網絡與集成無線通信功能的DSP數據采集模塊2相連，集成無線通信功能的DSP數據采集模塊2的輸出端與PLC控制器3的信號輸入端相連，PLC控制器3的信號輸出端與變頻器4的信號輸入端相連，變頻器4有檢測信號輸出端和控制信號輸出端，其中，控制信號輸出端與永磁同步電機5相連，檢測信號輸出端與PLC控制器3相連。

如圖2，一種永磁同步電機直驅式抽油機控制方法，它包含以下步驟:

（1）、信號采集：油井工況檢測一體化遠程示功儀1采集永磁同步電機5上能夠直接反映油井工況的懸點載荷與位移信號；

（2）、信號傳輸：利用無線傳輸技術將其信號傳送到集成無線通信功能的DSP數據采集模塊2；

（3）、信號處理與模式判斷：集成無線通信功能的DSP數據采集模塊2在接收懸點載荷與位移的數字信號后，計算出一個沖次的示功圖的面積，并且將該沖次的示功圖的面積和該油井標準抽油時所采集的示功圖面積進行對比，根據面積缺失的比例來判斷油井中液面狀況，從而判斷抽油機控制模式，其中，當實際測得的示功圖面積值大于標準面積的80%，執行抽油機正常控制模式；若實際測得的示功圖面積值小于標準面積的60%，抽油機低速運行控制或停機模式；若在兩者之間時，執行間抽控制模式；

在一個沖次內，油井工況檢測一體化遠程示功儀1可以采集200組二維數據（位移與載荷信號），形成示功圖。利用公式（1）計算一個沖次的示功圖面積