CN201393194Y - 抽油机控制系统 - Google Patents

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田树贵
张洁
本翔
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Abstract

本实用新型涉及一种抽油机控制系统。现有技术中，抽油机采用交流电动机作为原动机，它的控制用一个开关，在使用中，电机启动时电流大，引起电压下降；功率因数低，能耗大；缺相和过载无法保护，导致电机烧坏。本实用新型的一种抽油机控制系统，包括动力装置永磁直流无刷电机、DSP控制板、驱动板；其中，永磁直流无刷电机连接各个系统，包括DSP控制板、显示板和电源板，用于给抽油机控制系统提供动力；DSP控制板还连接有驱动板和PC，用于采集数据和处理，完成检测、控制和显示功能，并将处理后的数据发出相应的控制指令，同时本实用新型还添加遥测。因而，本实用新型具有反应能力强，能耗小和实现远程操作控制等优点。

Description

抽油机控制系统
技术领域
本实用新型涉及一种抽油机控制系统。
背景技术
目前，现有的抽油机采用交流电动机作为原动机，交流电机的控制用一个开关。这样在使用中，电机直接启动，启动电流大，会引起供电电压下降；且功率因数低，电力能耗大，这是因为当电机启动后，不是根据负载变化来调节输出功率大小，而是无论负载如何变化输出同样的功率，而输出功率的大小一般根据最大负载来确定，但实际上很多时候负载远小于最大负载，这样使能量严重损耗；同时，缺相和过载无法保护，导致电机烧坏。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种反应能力强，能耗小和实现远程操作控制的抽油机控制系统。
为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
抽油机控制系统，包括动力装置永磁直流无刷电机、DSP控制板、驱动板；其中，
所述的永磁直流无刷电机连接各个系统，包括DSP控制板、显示板和电源板，用于给抽油机提供动力；
所述的DSP控制板还连接有驱动板和PC，用于采集数据和处理，通过RS485通信将检测和控制情况发送到PC上显示，并将处理后的数据发出相应的控制指令；
所述的驱动板还连接有电源板和功率逆变器；
所述的DSP控制板是根据负载大小变化调节加到定子侧的电压值，进而确定永磁直流无刷电机的转速。
所述DSP控制板与显示板是通过串行通信来传输数据。
所述的DSP控制板采用的芯片是TMS320F2812。
所述的驱动板采用的芯片是IR2132S。
本实用新型相对于现有技术的优点如下：
本实用新型采用永磁直流无刷电机作为原动力，以DSP控制板为抽油机的控制系统，并采用专用直流无刷电机控制芯片TMS320F2812，省去了机械的电刷和换向器，避免了过大的机械冲击，减少了能耗，且具有极高的及时性和可靠性；同时添加遥测，利用遥控技术，可实现远程操作控制。
附图说明
图1为本实用新型的示意框图。
具体实施方式
参见附图1对本实用新型作进一步的阐述：
抽油机控制系统，包括动力装置永磁直流无刷电机1、DSP控制板2、驱动板3；其中，
永磁直流无刷电机1连接各个系统，包括DSP控制板2、显示板5和电源板6，用于给抽油机8提供动力；
DSP控制板2还连接有驱动板3和PC4，用于采集数据和处理，通过RS485通信将检测和控制情况发送到PC4上显示，并将处理后的数据发出相应的控制指令；
驱动板3还连接有电源板6和功率逆变器7；
DSP控制板2是根据负载大小变化调节加到定子侧的电压值，进而确定永磁直流无刷电机1的转速。
所述的DSP控制板2采用的芯片是TMS320F2812；
所述的驱动板3采用的功率驱动芯片是IR2132S，三相全桥逆变电路由六片IGTB管组成，R2132S芯片可同时控制六个大功率管的导通和关断顺序，从而达到控制电机转速和正反转；IR2132S芯片引脚“HIN”和“LIN”接DSP控制板2输出的其中两路PWM触发控制信号，触发控制信号经驱动板3功率放大后，通过引脚经两个限流电阻分别接至两个功率管的栅极，来控制功率管的通断。
所述DSP控制板2与显示板5是通过串行通信来传输数据，在显示功能的设计上，选用上位机界面；在PC上，利用LabVIEW8.20强大图形功能设计了一个上位机的控制界面。
参见图1，抽油机控制系统可设置在需要显示和控制的场所，比如办公室、钻台处，整个系统主要是通过DSP控制板2来控制实现的，完成检测、控制和显示三大功能。检测包括电机负载、转速、位置和电流；控制包括电机的启动、停止、转速及报警输出；显示分为两部分，在DSP控制部分，是通过RS485通信将检测和控制情况发送到PC4上进行显示，来调节相应的控制指令。电机运转时，需要一直检测的量有：转速、位置和电流，最终目的是控制电机的转速，转速的大小是根据负载大小来确定，在调节转速的同时监视电机的相位和电流，一旦发现异常则立即停止电机转动。本装置采用闭环控制，在给出控制指令后，不断采集电机实际转速和负载，根据实际负载大小来确定电机的预定转速，根据实际转速修正控制信号，直到电机稳定到预定转速上。

Claims (4)

1、抽油机控制系统，其特征在于：包括动力装置永磁直流无刷电机(1)、DSP控制板(2)、驱动板(3)；其中，
所述的永磁直流无刷电机(1)连接各个系统，包括DSP控制板(2)、显示板(5)和电源板(6)，用于给抽油机(8)提供动力；
所述的DSP控制板(2)还连接有驱动板(3)和PC(4)，用于采集数据和处理，通过RS485通信将检测和控制情况发送到PC(4)上显示，并将处理后的数据发出相应的控制指令；
所述的驱动板(3)还连接有电源板(6)和功率逆变器(7)；
所述的DSP控制板(2)是根据负载大小变化调节加到定子侧的电压值，进而确定永磁直流无刷电机(1)的转速。
2、根据权利要求1所述的抽油机控制系统，其特征在于：所述的DSP控制板(2)采用的芯片是TMS320F2812。
3、根据权利要求1所述的抽油机控制系统，其特征在于：所述的驱动板(3)采用的芯片是IR2132S。
4.根据权利要求1所述的抽油机控制系统，其特征在于：所述DSP控制板(2)与显示板(5)是通过串行通信来传输数据。
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