CN200987129Y

CN200987129Y - 油田用高可靠性多功率节能电机

Info

Publication number: CN200987129Y
Application number: CN 200620159036
Authority: CN
Inventors: 房华
Original assignee: JINGDEZHEN JINGDE MOTOR Co Ltd
Current assignee: JINGDEZHEN JINGDE MOTOR Co Ltd
Priority date: 2006-11-01
Filing date: 2006-11-01
Publication date: 2007-12-05
Anticipated expiration: 2016-11-01

Abstract

本实用新型涉及一种油田用高可靠性多功率节能电机，它包括电动机的零部件、接线盒、自动控制开关柜，其特征是通过电机绕组多抽头U₁、U₂、U₃、U₄、U₅、V₁、V₂、V₃、V₄、V₅、W₁、W₂、W₃、W₄、W₅设计以及改变电机定子绕组线圈匝数，采用不同抽头的组合与额定电压相连接，使电机很方便地改变输出功率和转矩，并且在自动控制开关柜中采用了额定运行与节能运行转换时间继电器2，解决了电机大马拉小车以及控制系统的可靠性问题，降低了各种损耗，达到了节约电能的目的。

Description

油田用高可靠性多功率节能电机

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，具体涉及一种油田用高可靠性多功率节能电机，特别适用于作为原油田游梁式抽油机的配套电机使用。

背景技术

抽油机的运行特点是起动时负载很重，运行时负载较轻、约为起动时的三分之一左右。例如：起动抽油机时电机额定功率为55kW，抽油机运行时电机额定功率只需22kW。为了保障抽油机能顺利起动，往往按抽油机的起动负载来选配电机额定功率，目前所用的电机都是单一功率电机，这种电机在起动后，由于抽油机的负载远小于电机的额定功率，造成了大马拉小车的耗电问题，使得电机及变压器的效率、功率因数都很低，降低了电网运行质量，浪费电能。为了解决上述问题，研究人员已提出通过改变电压实现不同输出功率，或者提出带有智能控制系统的高启动转矩节能电机方案，前者由于需增加复杂的变压装置，而后者因其智能控制系统难于适应恶劣的使用环境导致可靠性差，因此都难于推广应用。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种可根据抽油机的实际运行负载变化特性，在起动抽油机时电机输出额定最大功率，在抽油机起动后负载减小时电机输出与抽油机实际运行负载相匹配功率的高可靠性多功率节能电机，并且其中的自动控制开关柜可靠性高、结构简单。

本实用新型的目的是这样实现的：油田用高可靠性多功率节能电机，包括电动机的零部件、接线盒、自动控制开关柜，其特征是定子三相绕组设计成分层绕组，并抽出多个抽头经组合分别与接线盒中若干组端子对应连接；自动控制开关柜由包括输入电源接线端子、额定运行与节能运行转换时间继电器、闸刀开关、抽油机智能监控仪、起动接触器、运行接触器、起动接线端子、运行接线端子、Δ接法固定连接点等单元组成，其中的起动接线端子、运行接线端子、Δ接法固定连接点分别与电机接线盒中相应的端子相联接。

在抽油机起动时额定电压加在电机绕组线圈匝数最少的抽头接线端子两端。绕组主电抗较小、主磁通量Φ_m和转子导条电流I₂大、电机输出电磁转矩大，足以使抽油机在静止时顺利起动。抽油机起动后负载减小，由额定运行与节能运行转换时间继电器控制的转换开关根据抽油机实际负载的大小将额定电压加在相应的接线端子两端。由于线圈匝数和主电抗增加，则使电机的磁化电流、磁通密度及磁滞损耗、涡流损耗和铜耗递次减小，减少的损耗既是电能的节约。同时由于时间继电器控制转换开关具有高可靠性的特点，因此本实用新型最适应重负载起动，轻负载运行的工况下持续稳定地运行，且节能效果显著。

有益效果

本实用新型的特点在于通过电机绕组多抽头设计和改变电机定子绕组线圈匝数，采用不同抽头的组合与额定电压相连接，使电机很方便地改变输出功率和转矩，并且在自动控制开关柜中采用了额定运行与节能运行转换时间继电器，解决了电机大马拉小车以及控制系统的可靠性问题，降低了各种损耗，达到了节约电能的目的。从而避免了电机大马拉小车时损耗高、效率低的缺陷，提高了电机、变压器的效率、功率因数及电网运行质量，达到了降低损耗，节约电能的目的。

附图说明

图1为本实用新型Δ接三相绕组结构示意图；

图2为本实用新型Δ接三相绕组起动时绕组接法示意图；

图3为本实用新型Δ接三相绕组65％额定功率运行绕组接法示意图；

图4为本实用新型Δ接三相绕组56％额定功率运行绕组接法示意图；

图5为本实用新型Δ接三相绕组48％额定功率运行绕组接法示意图；

图6为本实用新型Y接三相绕组起动时绕组接法示意图；

图7为本实用新型Y接三相绕组65％额定功率运行绕组接法示意图；

图8为本实用新型Y接三相绕组56％额定功率运行绕组接法示意图；

图9为本实用新型Y接三相绕组48％额定功率运行绕组接法示意图；

图10为本实用新型中接线盒内Y接电机各组接线端子接法示意图。

图11为本实用新型接线盒内Δ接电机各组接线端子接法示意图。

图12为本实用新型自动控制开关柜各单元线路连接示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明：

在抽油机起动时，如图2或图6所示，额定电压加在电机绕组线圈匝数最少的1～2端。绕组主电抗较小、Φ_m和I₂大、电机输出电磁转矩大，足以使抽油机在静止时顺利起动。抽油机起动后负载减小，如图3、图4、图5或图7、图8、图9所示，由自动控制开关柜中时间继电器2控制的转换开关根据抽油机实际负载的大小将额定电压加在1～3端(输出功率为最大额定功率的65％)、或1～4端(输出功率为最大额定功率的56％)、或1～5端(输出功率为最大额定功率的48％)。由于1～3、1～4、1～5端的线圈匝数和主电抗递次增加，则使电机的磁化电流、磁通密度及磁滞损耗、涡流损耗和铜耗递次减小，减少的损耗既是电能的节约。

自动控制开关柜如图12所示，它具有控制电动机额定运行和节能运行的功能，这由控制柜内的功能开关的位置来决定。功能开关处于节能运行位置时、电动机首先以额定功率启动抽油机、运行一段时间后、自动切换到小功率运行，即节能运行状态。启动时间的长短可根据需要通过时间继电器2设定。自动控制开关柜主要由下列单元组成：输入电源接线端子1、额定运行与节能运行转换时间继电器2、控制变压器3(提供38 0V电源，低压柜不用)、闸刀开关4、抽油机智能监控仪5、起动接触器6、运行接触器7、起动接线端子8(与电机U₂、V₂、W₂接线端子对应连接)、运行接线端子9(根据需要选择与对应端子连接)、额定运行与节能运行设定开关10、Δ接法固定连接点。控制柜前面的U_3～4，V_3～4，W_3～4端子是根据需要接入电机相应的一组接线端子。可参考下列方法；如果电机的最大运行电流为电机最大铭牌电流的65～75％时、则接在U₃、V₃、W₃组，如果电机的最大运行电流为最大铭牌电流的57～64％时、则接在U₄、V₄、W₄组。如果电机的最大运行电流为最大铭牌电流的56％以下时、则接在U₅、V₅、W₅组。这样做不仅可以最大限度节约电能、提高电路的功率因数，还可以使电机发热少、温升低、使用寿命长。

Claims

1、一种油田用高可靠性多功率节能电机，包括电动机的零部件、接线盒、自动控制开关柜，其特征是定子三相绕组设计成分层绕组，并抽出多个抽头(U₁、U₂、U₃、U₄、U₅、V₁、V₂、V₃、V₄、V₅、W₁、W₂、W₃、W₄、W₅)经组合分别与接线盒中若干组端子对应连接；自动控制开关柜由包括输入电源接线端子(1)、额定运行与节能运行转换时间继电器(2)、闸刀开关(4)、抽油机智能监控仪(5)、起动接触器(6)、运行接触器(7)、起动接线端子(8)、运行接线端子(9)、Δ接法固定连接点(11)等单元组成，其中的起动接线端子(8)、运行接线端子(9)、Δ接法固定连接点(11)分别与电机接线盒中相应的端子相联接。