[發明專利]抽油機拖動電機節能控制設備系統

有效

• 申請號: 201410078501.1
• 申請日: 2014-03-05
• 公開（公告）號: CN103888034B
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發明（設計）人: 辛宏;朱天壽;慕立俊;曾亞勤;黃偉;甘慶明;李明;楊海濤;張磊;韓二濤;李明江
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: H02P6/08
• 分類號: H02P6/08
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司11127
• 代理人: 王天堯

技術領域

本發明涉及抽油機拖動電機技術領域，尤其涉及抽油機拖動電機節能控制設備系統。

背景技術

由于抽油機的負載是一種帶有沖擊性的交變負載，而目前抽油機拖動電機主要是采用三相異步電機，該電機適應于負載不變的工況，這就造成了電機與負載的不匹配。三相異步電機用作抽油機拖動電機存在以下幾個方面的局限性：

1、抽油機帶載起動，電機啟動電流、扭矩大，導致電機裝機功率、能耗偏高；

2、運行時電流、扭矩小，電機負載率及效率偏低；

3、同一機型，電機額定功率越大，電機負載率越低；

4、電機負載率越低，導致效率低。

由于上述四個方面的原因，導致電機長期處于低負荷下運行，無法達到額定效率范圍，電機能量損耗高，從而影響油井整體機采系統效率水平。

發明內容

本發明實施例提供一種抽油機拖動電機節能控制設備系統，用以解決抽油機合理匹配電機的問題，減小電機能量損耗，提升電機效率，該系統包括：

開關磁阻電機和節能控制器；

節能控制器包括：操作顯示電路、控制電路、驅動電路和功率電路；其中，操作顯示電路連接控制電路，控制電路連接開關磁阻電機、驅動電路和功率電路；驅動電路連接功率電路；功率電路連接開關磁阻電機；

操作顯示電路用于調節開關磁阻電機的轉速以調節開關磁阻電機輸出功率；

控制電路用于調節操作顯示電路輸出信號以達到開關磁阻電機運行要求；

驅動電路用于根據控制電路輸出信號產生開關磁阻電機驅動信號；

功率電路用于對開關磁阻電機驅動信號進行整流及驅動控制；

開關磁阻電機用于按功率電路輸出信號運行，向控制電路反饋功率信號；

控制電路還用于根據功率電路輸出信號及開關磁阻電機反饋功率信號進一步調節操作顯示電路輸出信號；

操作顯示電路具體用于：跟蹤開關磁阻電機在一個周期內的角速度和輸出功率的初始狀態曲線，在開關磁阻電機輸出功率高于第一閾值時，降低開關磁阻電機高功率區的轉速以降低輸出功率；在開關磁阻電機輸出功率低于第二閾值時，提高開關磁阻電機低功率區的轉速以提高輸出功率；第一閾值高于第二閾值。

一個實施例中，開關磁阻電機為定子、轉子雙凸極可變磁阻電動機，且定子、轉子極數不同。

一個實施例中，定子、轉子均由硅鋼片疊壓而成，轉子上無繞組及永磁體，定子上有繞組。

一個實施例中，節能控制器還包括：控制電源，控制電源分別與控制電路和功率電路連接，用于向控制電路和功率電路提供電源。

一個實施例中，功率電路還連接外接電源。

一個實施例中，操作顯示電路提供開關磁阻電機轉速調節按鍵。

一個實施例中，操作顯示電路提供起停機按鍵、換向按鍵和電參數顯示按鍵其中之一或任意組合。

本發明實施例的抽油機拖動電機節能控制設備系統，通過調節開關磁阻電機的轉速來調節開關磁阻電機輸出功率，不但可以解決抽油機合理匹配電機的問題，還可以降低電機運行過程的電流、功率，減小電機能量損耗，提升電機效率，進而提升整個機采系統的效率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。在附圖中：

圖1為本發明實施例中抽油機拖動電機節能控制設備系統的示例圖；

圖2為本發明實施例中抽油機拖動電機節能控制設備系統的示例圖；

圖3為本發明實施例中抽油機拖動電機節能控制設備系統的示例圖；

圖4為本發明實施例中電機角速度和輸出功率的初始狀態曲線圖；

圖5為本發明實施例中電機角速度和輸出功率的目標狀態曲線圖。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚明白，下面結合附圖對本發明實施例做進一步詳細說明。在此，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，但并不作為對本發明的限定。