[發明專利]抽油機運行自動控制裝置及節能方法

有效

• 申請號: 201811127764.1
• 申請日: 2018-09-26
• 公開（公告）號: CN110952955B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發明（設計）人: 郭學民;崔向英;劉文波;張艷鵬;王峰;楊東科;崔向陽
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;勝利油田石油開發中心有限公司
• 主分類號: E21B43/00
• 分類號: E21B43/00;E21B44/00;E21B47/00
• 代理公司: 濟南日新專利代理事務所(普通合伙) 37224
• 代理人: 崔曉艷

1.抽油機運行自動控制裝置，其特征在于，該抽油機運行自動控制裝置包括變頻器，第一固態繼電器，第二固態繼電器和控制裝置，該變頻器連接于抽油機的電動機，控制電動機的啟停和轉速，并將工作參數傳輸給該控制裝置；該第一固態繼電器連接于電動機，控制電動機工頻運行時的啟停；該第二固態繼電器與抽油機的減速機連接，控制減速機的啟停；該變頻器，該第一固態繼電器和該第二固態繼電器分別連接于該控制裝置，該控制裝置采集抽油機位置信息，電動機的運行模式和工作狀態，減速機的工作狀態，以及啟停時機的延遲量，并在電動機運行模式和啟動模式為變頻時，該控制裝置將啟停時機和輸出頻率傳遞給該變頻器，以控制電動機在上沖程開機、下沖程停機，并將啟停時機傳遞給該第二固態繼電器，以控制減速機在下沖程開機，上沖程停機；在電動機的運行模式和啟動模式為工頻時，該控制裝置將啟停時機傳遞給該第一固態繼電器，以控制電動機在上沖程開機、下沖程停機，并將啟停時機傳遞給該第二固態繼電器，以控制減速機在下沖程開機，上沖程停機；

該抽油機運行自動控制裝置還包括多功能電表，該多功能電表連接于該控制裝置，計量電動機的用電量、檢測電流、電壓和輸入功率，并將電參數傳輸給該控制裝置，該控制裝置根據電參數，判斷電動機的開停機這些工作狀態；

該抽油機運行自動控制裝置還包括第一接觸器和第二接觸器，該第一接觸器和該第二接觸器聯鎖，連接于該控制裝置，該第一接觸器控制該變頻器與電動機間的接通和切斷，并將電動機的變頻運行模式傳輸給該控制裝置，該第二接觸器控制電動機工頻電路的接通和切斷，并將電動機的工頻運行模式傳輸給該控制裝置；該抽油機運行自動控制裝置還包括第一啟動開關，該第一啟動開關連接于該控制裝置，為電動機變頻模式運行時的啟動開關，并將變頻啟動開關信號傳輸給該控制裝置；該抽油機運行自動控制裝置還包括第二啟動開關，該第二啟動開關連接于該控制裝置，為電動機工頻模式運行時的啟動開關，并將工頻啟動開關信號傳輸給該控制裝置；該抽油機運行自動控制裝置還包括減速機工作狀態傳感器，該減速機工作狀態傳感器連接于該控制裝置，監測減速機工作狀態，并將減速機工作狀態傳輸給該控制裝置；該控制裝置包括變頻器檢測單元，控制輸出單元，控制單元和設備運行檢測單元，該變頻器參數檢測單元連接于該變頻器，檢測該變頻器的工作參數，獲得該變頻器的輸出功率、電流、頻率信號這些工作參數，該設備運行檢測單元連接于該第一接觸器、該第二接觸器、該第一啟動開關、該第二啟動開關和該減速機工作狀態傳感器，以得到該電動機的運行模式和減速機的工作狀態，該控制單元連接于該變頻器檢測單元，該控制輸出單元和該設備運行檢測單元，根據該變頻器的工作狀態、該電動機的運行模式和狀態、減速機的工作狀態、抽油機位置信息，計算出該變頻器的啟停時機和輸出頻率，以及該第一固態繼電器、該第二固態繼電器的啟停時機，并傳遞給該控制輸出單元，該控制輸出單元連接于該變頻器，給該變頻器傳遞啟停信號和工作頻率，并與該第一固態繼電器、該第二固態繼電器的控制信號輸入端連接，以控制該第一固態繼電器、該第二固態繼電器的接通或切斷。

2.根據權利要求1所述的抽油機運行自動控制裝置，其特征在于，該抽油機運行自動控制裝置還包括位置開關，該位置開關連接于該控制裝置，檢測抽油機運行的位置信息，并將位置信息傳輸給該控制裝置，該位置開關為上死點開關信號時表明所述抽油機由上沖程轉為下沖程，該位置開關為下死點開關信號時表明所述抽油機由下沖程轉為上沖程，該控制裝置與該位置開關為數字量輸入Zigbee無線連接。

3.根據權利要求1所述的抽油機運行自動控制裝置，其特征在于，該控制裝置與該多功能電表為RS485通訊采用雙絞線連接。

4.根據權利要求1所述的抽油機運行自動控制裝置，其特征在于，該抽油機運行自動控制裝置還包括人機接口，該人機接口連接于該控制裝置，以進行參數設定，包括變頻器工作頻率、啟停時機的延遲量這些參數，并顯示系統運行狀態，系統故障信息。

5.根據權利要求1所述的抽油機運行自動控制裝置，其特征在于，該控制裝置與該變頻器為RS485通訊采用雙絞線連接，該控制裝置與該第一固態繼電器、該第二固態繼電器為數字量輸出雙絞線連接，該控制裝置與該第一接觸器、該第二接觸器、該第一啟動開關和第二啟動開關為數字量輸入雙絞線連接，與該減速機工作狀態傳感器為模擬量輸入雙絞線連接。