[實用新型]抽油機變頻控制系統

有效

• 申請號: 201921975862.0
• 申請日: 2019-11-15
• 公開（公告）號: CN210469157U
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發明（設計）人: 張利軍;閆青亮;張家明;袁超;崔曉光;李澤元;孫啟航
• 申請（專利權）人: 中車青島四方車輛研究所有限公司
• 主分類號: H02P27/04
• 分類號: H02P27/04;E21B43/00
• 代理公司: 青島清泰聯信知識產權代理有限公司 37256
• 代理人: 張媛媛

本實用新型提供了一種抽油機變頻控制系統，包括控制器及主控電路，主控電路接收控制器的控制信號，并輸出負載控制信號；主控電路包括：三相主電路，和與三相主電路并聯的旁路；三相主電路的輸入端接電源輸入，旁路設置有第一交流接觸器；旁路由三相主電路的接出端和接入端之間設置有四象限變頻器、第二交流接觸器和第三交流接觸器，其中，第二交流接觸器和第三交流接觸器分別設置在變頻器的前端和后端；還包括負載系統，包括三相異步電機和游梁式抽油機。該系統可實現電機的無等級無臺階的調速，速度曲線連續、平滑、穩定，能夠極大的適應抽油機的負載慣性。

技術領域

本實用新型涉及智能控制技術領域，具體涉及一種抽油機變頻控制系統。

背景技術

游梁式抽油機是目前各個油田所普遍采用抽油機，工作時抽油機載荷是帶有沖擊性的不平衡載荷。為了使拖動抽油機的電機穩定運行并具有一定過載能力，需按抽油機最大功率來配備電動機，造成了抽油機系統普遍存在著效率低、能耗大、沖程和沖次調節不方便等明顯的缺點。

用工頻直接啟動時，游梁式抽油機所需啟動力矩是正常工作時2倍以上，啟動電流約為電動機額定電流的6～8倍，且功率因數低。若用通用變頻器控制電機，可解決抽油機啟動時沖擊電流的問題，但由于抽油機在下沖程時異步電機處于制動狀態，由此產生的再生能量導致中間電壓升高。又由于通用變頻器的整流電路為能量單向流通的二極管電路，這部分制動能量不能及時回饋到電網，容易損壞變頻器直流側電容器。常規的解決方法是加裝制動電阻，這樣一來電動機制動時產生的大量再生能量最終變為熱量被浪費了，能耗大。

傳統的抽油機控制系統采用固定頻率運行，不能對抽油機負載進行實時監測，導致運行一定時間后，抽油機輕載甚至空載運行，造成能源浪費。此外由于抽油機多數布置在野外，環境條件差，操作不方便，變頻器故障后須手動切換至工頻，造成維護和使用上的困難。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種能耗低、智能性高的抽油機變頻控制系統。

為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是：

一種抽油機變頻控制系統，包括：

變頻控制系統，包括控制器及主控電路，所述主控電路接收控制器的控制信號，并輸出負載控制信號，所述控制器接收主控電路的反饋信號；

所述主控電路包括：三相主電路，和與三相主電路并聯的旁路；三相主電路的輸入端接電源輸入，旁路上設置有第一交流接觸器；旁路由三相主電路的接出端和接入端之間設置有四象限變頻器、第二交流接觸器和第三交流接觸器，其中，第二交流接觸器和第三交流接觸器分別設置在變頻器的前端和后端；

負載系統，包括三相異步電機和游梁式抽油機，所述三相異步電機與主控電路的輸出端連接，獲取變頻控制系統的控制信號，并為游梁式抽油機供電。

作為優選，三相主電路上，旁路接出端的前端設置有斷路器和變壓器，斷路器的輸入端連接至三相主電路的輸入端，斷路器的輸出端連接變壓器的原邊，變壓器的副邊一方面連接至三相主電路，另一方面連接外接電源模塊；所述電源模塊用于將交流電轉變為直流電。

作為優選，三相主電路上設置有電能表。

作為優選，三相主電路的輸入端設置有浪涌保護器。

作為優選，進一步包括遠程控制系統，所述控制器與遠程控制系統之間無線通信。

作為優選，所述控制器采用嵌入式控制器，包括：

手動控制輸入端口：用于接收控制器的手動控制指令信號；

自動控制輸入端口：用于接收控制器的自動控制指令信號；

工頻信號端口和變頻信號端口：于接收客戶端的工頻控制指令信號和變頻控制指令信號；