CN103713559A - 防盗电节能抽油机拖动系统 - Google Patents
防盗电节能抽油机拖动系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103713559A CN103713559A CN201310749802.8A CN201310749802A CN103713559A CN 103713559 A CN103713559 A CN 103713559A CN 201310749802 A CN201310749802 A CN 201310749802A CN 103713559 A CN103713559 A CN 103713559A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- rectifier
- switched reluctance
- pumping unit
- controller
- reluctance machines
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Abstract
本发明为一种防盗电节能抽油机拖动系统，该装置由变压器整流器、控制箱、开关磁阻电机组成；控制系统由功率模块、控制器、电流传感器、位置传感器、操作面板组成。该装置通过变压器、整流器将交流电变为直流电，进行集中直流输电、直流供电，可以使油田抽油机防盗电、节能、降低成本。以数字信号处理器DSP为核心的控制器在控制功率模块过程中，采用转速电流双闭环控制，上下冲程分别独立控制的方式，可以实现调速和稳速的目的，有效提高系统效率，降低功率损耗，使抽油机的参数对不同油井更加合理。
Description
技术领域：本发明涉及一种防盗电节能抽油机拖动系统。
背景技术：目前，国内抽油机大部分采用异步电动机，负载率低，功率损耗大，运行效率低，盗电现象频发，能量浪费严重。有少数抽油机采用了变频调速系统，但效率与价格的综合性能上并不是十分理想，这种大容量低效率的运行状态亟待解决，开关磁阻电机驱动系统在抽油机的应用上有很大的性能优势。常规的电力传输线路采用交流电传输，易于被外界采集，因此油田盗电情况经常发生，为避免这种情况，此系统在传输过程中采用直流电传输。在现有开关磁阻电机的驱动系统中，一般采用51单片机进行控制，运行速度慢，功能简单，故障率高，稳定性差。
发明内容：本发明的目的是提供一种能够防止盗电、降低电能损耗的防盗电节能抽油机拖动系统。本发明所采取的技术方案是：一种防盗电节能抽油机拖动系统，由变压器TC（1）、整流器（2）、控制箱（3）、开关磁阻电机（4）组成，变压器TC（1）的输入端与高压交流电网连接，变压器TC（1）的输出端与整流器（2）的输入端连接，整流器（2）的输出端与控制箱（3）的进线端连接，控制箱（3）的出线端与开关磁阻电机（4）的输入端连接，开关磁阻电机（4）的输出端与抽油机的减速箱（5）连接，控制系统由功率模块、控制器、电流传感器、位置传感器、操作面板组成，整流器（2）的直流电输出端与功率模块的输入端连接，功率模块的输出端与开关磁阻电机（4）连接，控制器的输出端与功率模块的控制端连接，控制器的输入端与操作面板连接，电流传感器和位置传感器的输出端与控制器的反馈端连接。
本发明的工作原理：
本发明是一种防盗电节能抽油机拖动系统，变压器TC、整流器将电网传输的高压交流电变压整流，得到所需的直流电，一方面供给功率模块，另一方面，经过变换后提供系统所需的控制电源；功率模块控制开关磁阻电机各相绕组的通断，向开关磁阻电机传输电能；控制器根据外部操作面板的控制需求，综合处理位置传感器、电流传感器的反馈信息，送入CPU并结合控制策略，得出最佳的控制方法，调节输出信号，控制功率模块中开关器件的工作状态，实现对开关磁阻电机（4）运行状态的转速电流双闭环控制。外部操作情况、实际运行情况及故障情况通过操作面板上的数码管显示出来。
本发明的技术效果：
1、通过变压器、整流器将交流电变为直流电，进行集中直流输电、直流供电，可以使油田抽油机防盗电、节能、降低成本。
2、控制器在控制功率模块过程中，采用转速电流双闭环控制，上下冲程分别独立控制的方式，可以实现调速和稳速的目的，有效提高系统效率，降低功率损耗，使抽油机的参数对不同油井更加合理。
3、开关磁阻电机起动时采用电流斩波控制，使其具有高起动转矩，低起动电流，使转矩平稳变化，减小振动，实现软起动。
4、操作面板对控制器的操作可以实现自动运行和手动操作的自动切换，根据需要可以进行间歇性的抽油工作。
本发明采用数字信号处理器DSP为核心进行控制，运行速度快，集成度高，稳定性好，综合性能大大的得到了改善。
附图说明：
图1为本发明的新型结构主视图。
图2为本发明的电气原理方框图。
具体实施方式：
本发明是一种防盗电节能抽油机拖动系统，如图1所示，装置由变压器TC1、整流器2、控制箱3、开关磁阻电机4组成，其特征是：变压器TC1的输入端与高压交流电网连接，变压器TC1的输出端与整流器2的输入端连接，整流器2的输出端与控制箱3的进线端连接，控制箱3的出线端与开关磁阻电机4的输入端连接，开关磁阻电机4的输出端与抽油机的减速箱5连接。如图2所示，控制系统由功率模块、控制器、电流传感器、位置传感器、操作面板组成，整流器2的直流电输出端与功率模块的输入端连接，功率模块的输出端与开关磁阻电机4连接，控制器的输出端与功率模块的控制端连接，控制器的输入端与操作面板连接，电流传感器和位置传感器的输出端与控制器的反馈端连接。
如图1所示，整流器2采用三相桥式整流器，直接安装在变压器TC1一侧。
控制箱3内以直流电500-600VDC供电，功率模块采用六个型号为：FF200R12KT4的IGBT功率开关组成三相桥式逆变电路，型号为：FF200R12KT4的IGBT功率开关与开关磁阻电机4绕组相串联，分别向电动机三相绕组供电，控制器以型号为TMS320X2812：数字信号处理器DSP的芯片为核心。
如图1所示，开关磁阻电机4是定子、转子双凸极可变磁阻电机，采用三相12/8极结构，位置传感器采用光电式传感器，安装在开关磁阻电机4的内部。
在系统的控制方式上采用转速电流双闭环控制系统，在开关磁阻电机起动时采用电流斩波控制；抽油杆上行时，采用固定角度的PWM电压斩波控制方式，抽油杆下行时，采用固定角度的PWM电流斩波控制，开通角和关断角可调节；控制算法采用比例微分积分PID控制。
Claims (4)
1.一种防盗电节能抽油机拖动系统，由变压器TC（1）、整流器（2）、控制箱（3）、开关磁阻电机（4）组成，其特征是：变压器TC（1）的输入端与高压交流电网连接，变压器TC（1）的输出端与整流器（2）的输入端连接，整流器（2）的输出端与控制箱（3）的进线端连接，控制箱（3）的出线端与开关磁阻电机（4）的输入端连接，开关磁阻电机（4）的输出端与抽油机的减速箱（5）连接，控制系统由功率模块、控制器、电流传感器、位置传感器、操作面板组成，整流器（2）的直流电输出端与功率模块的输入端连接，功率模块的输出端与开关磁阻电机（4）连接，控制器的输出端与功率模块的控制端连接，控制器的输入端与操作面板连接，电流传感器和位置传感器的输出端与控制器的反馈端连接。
2.根据权利要求1所述的一种防盗电节能抽油机拖动系统，其特征是：整流器（2）采用三相桥式整流器，直接安装在变压器TC（1）一侧。
3.根据权利要求1所述的一种防盗电节能抽油机拖动系统，其特征是：控制箱（3）内以直流电500-600VDC供电，功率模块采用六个型号为：FF200R12KT4的IGBT功率开关和续流二极管组成三相半桥式逆变电路，型号为：FF200R12KT4的IGBT功率开关与开关磁阻电机（4）绕组相串联，分别向电动机三相绕组供电，控制器以型号为TMS320X2812：数字信号处理器DSP的芯片为核心。
4.根据权利要求1所述的一种防盗电节能抽油机拖动系统，其特征是：开关磁阻电机（4）是定子、转子双凸极可变磁阻电机，采用三相12/8极结构，位置传感器采用光电式传感器，安装在开关磁阻电机（4）的内部。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310749802.8A CN103713559A (zh) | 2013-12-31 | 2013-12-31 | 防盗电节能抽油机拖动系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310749802.8A CN103713559A (zh) | 2013-12-31 | 2013-12-31 | 防盗电节能抽油机拖动系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103713559A true CN103713559A (zh) | 2014-04-09 |
Family
ID=50406615
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310749802.8A Pending CN103713559A (zh) | 2013-12-31 | 2013-12-31 | 防盗电节能抽油机拖动系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103713559A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106647563A (zh) * | 2016-11-29 | 2017-05-10 | 徐光明 | 一种采油现场安全监控装置 |
| CN106917611A (zh) * | 2015-12-24 | 2017-07-04 | 中国石油天然气股份有限公司 | 抽油机恒功率控制方法及装置 |
| CN110651101A (zh) * | 2017-05-01 | 2020-01-03 | 斯伦贝谢技术有限公司 | 集成的钻机机器 |
| US11955782B1 (en) | 2022-11-01 | 2024-04-09 | Typhon Technology Solutions (U.S.), Llc | System and method for fracturing of underground formations using electric grid power |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04291706A (ja) * | 1991-03-20 | 1992-10-15 | Toshiba Corp | 採油装置 |
| CN1383247A (zh) * | 2001-04-23 | 2002-12-04 | 北京科技咨询中心 | 油田交－直－交供配电及用电终端高效节能系统 |
| CN201188183Y (zh) * | 2007-08-23 | 2009-01-28 | 黄运生 | 一种高效节能的抽油机控制装置 |
| CN101818623A (zh) * | 2010-04-21 | 2010-09-01 | 山东创新石油技术有限公司 | 多功能电动通井机 |
| CN102938625A (zh) * | 2012-11-23 | 2013-02-20 | 天津正本自控系统有限公司 | 一种抽油机智能控制系统 |
| CN203119818U (zh) * | 2012-11-16 | 2013-08-07 | 淄博京科电气研究所 | 抽油机专用开关磁阻电机调速系统 |
-
2013
- 2013-12-31 CN CN201310749802.8A patent/CN103713559A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04291706A (ja) * | 1991-03-20 | 1992-10-15 | Toshiba Corp | 採油装置 |
| CN1383247A (zh) * | 2001-04-23 | 2002-12-04 | 北京科技咨询中心 | 油田交－直－交供配电及用电终端高效节能系统 |
| CN201188183Y (zh) * | 2007-08-23 | 2009-01-28 | 黄运生 | 一种高效节能的抽油机控制装置 |
| CN101818623A (zh) * | 2010-04-21 | 2010-09-01 | 山东创新石油技术有限公司 | 多功能电动通井机 |
| CN203119818U (zh) * | 2012-11-16 | 2013-08-07 | 淄博京科电气研究所 | 抽油机专用开关磁阻电机调速系统 |
| CN102938625A (zh) * | 2012-11-23 | 2013-02-20 | 天津正本自控系统有限公司 | 一种抽油机智能控制系统 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106917611A (zh) * | 2015-12-24 | 2017-07-04 | 中国石油天然气股份有限公司 | 抽油机恒功率控制方法及装置 |
| CN106917611B (zh) * | 2015-12-24 | 2020-01-07 | 中国石油天然气股份有限公司 | 抽油机恒功率控制方法及装置 |
| CN106647563A (zh) * | 2016-11-29 | 2017-05-10 | 徐光明 | 一种采油现场安全监控装置 |
| CN106647563B (zh) * | 2016-11-29 | 2019-07-02 | 徐光明 | 一种采油现场安全监控装置 |
| CN110651101A (zh) * | 2017-05-01 | 2020-01-03 | 斯伦贝谢技术有限公司 | 集成的钻机机器 |
| US11955782B1 (en) | 2022-11-01 | 2024-04-09 | Typhon Technology Solutions (U.S.), Llc | System and method for fracturing of underground formations using electric grid power |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN201860286U (zh) | 一种油田抽油机控制系统 | |
| CN101662247B (zh) | 宽频电源下的异步电动机限流软起动方法 | |
| CN103532449B (zh) | 级联式多电平变换器的永磁同步电机驱动控制系统及其控制方法 | |
| CN210745048U (zh) | 3300v油气田压裂变频调速系统 | |
| CN101892998A (zh) | 直流变频电风扇 | |
| CN103326649A (zh) | 定子双绕组异步电机高压直流起动发电系统及其方法 | |
| CN105322838A (zh) | 一种实现快速退磁的三电平电机功率变换器 | |
| CN103713559A (zh) | 防盗电节能抽油机拖动系统 | |
| CA2922910A1 (en) | Pump jack controller and method for using same for electricity generation | |
| CN103107757B (zh) | 一种利用全功率变流器对风力发电机加热的方法 | |
| CN103095202A (zh) | 同步发电机逆变式励磁系统 | |
| CN203911836U (zh) | 一种采用双pwm控制的风机变频调速系统 | |
| CN103326452A (zh) | 修井机超级电容蓄能驱动装置 | |
| CN108880278A (zh) | 一种1140v永磁直驱式变频电机一体机主回路结构 | |
| CN103545820B (zh) | 提高双馈风电变流器功率器件在微风工况下可靠性的方法 | |
| CN210518154U (zh) | 一种多变频器单电机压裂电控系统 | |
| CN204847730U (zh) | 煤矿提升机用永磁同步直驱装置 | |
| CN203786495U (zh) | 防盗电节能抽油机拖动装置 | |
| CN201690400U (zh) | 变频软启混合动力柜 | |
| CN208849679U (zh) | 一种1140v永磁直驱式变频电机一体机主回路结构 | |
| CN103166543A (zh) | 一种节能回馈型无刷绕线电机一拖多变频调速系统 | |
| CN202385046U (zh) | 同步发电机逆变式励磁系统 | |
| CN107707158B (zh) | 一种变频器综合制动系统及其工作方法 | |
| CN201039081Y (zh) | 矿用提升机变频调速电路 | |
| CN203456928U (zh) | 一种修井机超级电容蓄能驱动装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20140409 |