[發明專利]抽油機驅動電機系統及故障監測方法

有效

• 申請號: 202110623400.8
• 申請日: 2021-06-04
• 公開（公告）號: CN113309496B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 項云霞
• 申請（專利權）人: 東營職業學院
• 主分類號: E21B43/12
• 分類號: E21B43/12;E21B47/00;E21B41/00;F04B47/00;F04B51/00
• 代理公司: 東營雙橋專利代理有限責任公司 37107
• 代理人: 李夫壽

本發明屬于油機驅動電機系統監測技術領域，尤其是抽油機驅動電機系統及故障監測方法，針對現有的抽油驅動系統在工作時缺少故障監測方法，無法及時檢測驅動系統工作時的速度、扭力以及溫度，并進行調整，容易引發極大的故障的問題，現提出如下方案，其包括電機模塊和控制器模塊，所述控制器模塊上連接有顯示模塊，控制器模塊上連接有驅動模塊，驅動模塊與電機模塊連接，電機模塊上連接有轉速檢測模塊、扭力檢測模塊、震動檢測模塊和溫度檢測模塊，轉速檢測模塊、扭力檢測模塊。本發明操作方便，可以對抽油驅動系統進行時刻監測，可以及時檢測驅動系統工作時的速度、扭力以及溫度，并進行調整，避免引發極大的故障。

技術領域

本發明涉及油機驅動電機系統監測技術領域，尤其涉及抽油機驅動電機系統及故障監測方法。

背景技術

抽油機是石油開采中的必備設備，也是油田耗電最大的設備，對抽油機的機械和電氣控制系統進行節能改造，刻不容緩，過去抽油機的驅動方式主要有兩種，一種是直接驅動，由于抽油機負載具有時變性，啟動初始狀態要求拖動機的啟動力矩是正常運轉力矩的3-4倍， 甚至更大，啟動力矩是抽油機選陪配的第一要素，當起動力矩適合， 則運行功率失配，造成電機輕載運行，功率因數低(0.2左右)、效率低(0.4左右)電能嚴重浪費。用普通交流異步電機拖動時需要隨之更換電機改變轉速以適應抽油機的沖次變化，這樣又帶來一系列諸如地腳尺寸中心高等問題，極為不便，也影響油井的產量。最為常見的方式是驅動方式為調速驅動，使用效果較比之前節約能量。

但是現有的抽油驅動系統在工作時缺少故障監測方法，無法及時檢測驅動系統工作時的速度、扭力以及溫度，并進行調整，容易引發極大的故障。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有的抽油驅動系統在工作時缺少故障監測方法，無法及時檢測驅動系統工作時的速度、扭力以及溫度，并進行調整，容易引發極大的故障的缺點，而提出的抽油機驅動電機系統及故障監測方法。

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

抽油機驅動電機系統，包括電機模塊和控制器模塊，所述控制器模塊上連接有顯示模塊，控制器模塊上連接有驅動模塊，驅動模塊與電機模塊連接，電機模塊上連接有轉速檢測模塊、扭力檢測模塊、震動檢測模塊和溫度檢測模塊，轉速檢測模塊、扭力檢測模塊、震動檢測模塊和溫度檢測模塊均與控制器模塊連接，驅動模塊為電機驅動器，電機模塊包括驅動電機和調速機構，轉速檢測模塊為速度傳感器，扭力檢測模塊為扭力傳感器，震動檢測模塊為震動傳感器，溫度傳感模塊包括溫度傳感器和降溫機構，降溫機構包括兩個風扇，顯示模塊包括顯示器和報警燈。

優選的，所述調速機構包括支撐板、增速機構、減速機構、抽油驅動桿、抽油驅動齒輪和電機齒輪，驅動電機設置在支撐板的頂部，電機齒輪固定設置在驅動電機的輸出軸上，震動傳感器設置在支撐板的頂部，溫度傳感器與驅動電機連接，抽油驅動齒輪固定設置在抽油驅動桿上，速度傳感器靠近抽油驅動桿，扭力傳感器設置在抽油驅動桿上，增速機構和減速機構與抽油驅動齒輪和電機齒輪相適配，兩個風扇分別設置在驅動電機的兩側。

優選的，所述增速機構包括增速推桿電機、增速齒輪箱和兩個增速齒輪，增速推桿電機設置在支撐板的頂部，增速齒輪箱滑動在支撐板的頂部，兩個增速齒輪與增速齒輪箱的兩個輸出軸固定安裝，增速推桿電機的輸出軸與增速齒輪箱連接，兩個增速齒輪與抽油驅動齒輪和電機齒輪相適配。

優選的，所述減速機構包括減速推桿電機、減速齒輪箱和兩個減速齒輪，減速推桿電機設置在支撐板的頂部，減速齒輪箱滑動在支撐板的頂部，兩個減速齒輪與減速齒輪箱的兩個輸出軸固定安裝，減速推桿電機的輸出軸與減速齒輪箱連接，兩個減速齒輪與抽油驅動齒輪和電機齒輪相適配。

優選的，抽油機驅動電機系統的故障監測方法，包括以下步驟：

S1：準備系統設備；

S2：通過轉速檢測模塊對抽油驅動桿的速度進行監測；