CN204231258U - 具有远程通信功能的抽油机变频控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有远程通信功能的抽油机变频控制装置，包括主电路、控制电路和数据采集及远传电路，主电路由380V三相交流电源经过塑壳断路器QF后，分为变频回路和工频回路两个并联支路，变频回路和工频回路并联后的出线端与电动机综合保护器DGK连接后通往外部抽油机电机M；控制电路包括三个中间继电器、时间继电器、工频与变频转换开关和远控与手动转换开关，第二220V交流电源的两端之间并联有工频与变频启动电路、变频器故障输出电路、变频输出接触器控制电路和工频输出接触器控制电路，数据采集及远传电路包括开关量采集模块CJK和GPRS无线通信模块。本实用新型达到了节能的目的，具有数据采集及远传功能。

Description

具有远程通信功能的抽油机变频控制装置

技术领域

本实用新型属于抽油机控制技术领域，具体涉及一种具有远程通信功能的抽油机变频控制装置。

背景技术

我国的油田绝大部分为低能、低产油田，不像国外的油田有很强的自喷能力，大部分油要靠注水来压油入井，靠抽油机把油从地层中提升上来。抽油机的电机负载是按周期变化的，开始启动时，负荷很大，要求转矩很大，正常运行时负载率很低，一般在20％左右，高时负载率只有30％。电机的负荷曲线有2个峰值，分别为抽油机上下冲程的”死点”。未进行平衡的条件下，上、下冲程的负载极度不均衡，在上冲程时，需要提起抽油杆柱和液柱，电机需付出很大能量。在下冲程时，抽油杆柱对电机作功，使电机处于发电状态。通常在抽油机的曲柄上加上平衡块，消除上下冲程负载不平衡度。平衡块调节较好，其发电状态的时间和产生的能量就小，由于抽油负荷是每时每刻在变化，平衡配重不可能随抽油负荷作完全一致的变化，绝大部分抽油机配重严重不平衡，从而造成过大的冲击电流，冲击电流最大可为5倍的工作电流，甚至达到额定电流的3倍。调整好平衡配重，可降低冲击电流为正常工作电流的1.5倍。在国内油田使用的抽油机普遍存在的问题：运行时间长，“大马拉小车”，效率低，耗能大，冲程和冲次调节不方便，有空抽现象。另外，目前的抽油机变频控制装置没有集成在一起的远程通信功能，为了实现远程控制，有人专门在抽油机变频控制柜旁侧另设远传控制柜，存在的问题是：检修操作不方便、不安全；在现场环境雷电较多时，由于损停使企业的效益大幅度下降。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种具有远程通信功能的抽油机变频控制装置，其操作简单方便，降低了抽油机电机的启动电流和无功损耗，减少了电网冲击，达到了节能的目的，延长了抽油机的使用寿命，能够减少工人劳动强度，具有数据采集及远传功能，使用效果好，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种具有远程通信功能的抽油机变频控制装置，其特征在于：包括主电路、控制电路和数据采集及远传电路，

所述主电路由380V三相交流电源经过塑壳断路器QF后，分为变频回路和工频回路两个并联支路，所述变频回路和工频回路并联后的出线端与电动机综合保护器DGK连接后通往外部抽油机电机M；所述变频回路经过输入电抗器DKQ后，进入变频器BPQ，再经过变频器BPQ变频后进入交流接触器1KM；所述变频器BPQ的接地端PE与外部抽油机电机M的接地端一起接地；所述工频回路经过交流接触器2KM后，进入热继电器KH；

所述控制电路包括第一220V交流电源、第二220V交流电源、第一中间继电器1KA、第二中间继电器2KA、第三中间继电器3KA、时间继电器KT、工频与变频转换开关QK、远控与手动转换开关KK和断路器合闸指示信号灯HD，所述第一220V交流电源经过交流微型断路器1ZK后，一端经过常闭急停按钮JTA与远控与手动转换开关KK的第1触点、第5触点和第3触点相接，且通过塑壳断路器QF的第一组常开辅助触点QF-1K与断路器合闸指示信号灯HD的一端相接，另一端与塑壳断路器QF的公共端和断路器合闸指示信号灯HD的另一端相接；所述远控与手动转换开关KK的第2触点与塑壳断路器QF的电动合闸端和电动机综合保护器DGK的第30个接线端子相接，所述远控与手动转换开关KK的第6触点与电动机综合保护器DGK的第29个接线端子和第31个接线端子相接，所述远控与手动转换开关KK的第4触点与塑壳断路器QF的电动分闸端和电动机综合保护器DGK的第32个接线端子相接；所述远控与手动转换开关KK的第1触点和第2触点接通后为合闸状态，所述远控与手动转换开关KK的第5触点和第6触点接通后为远控状态，所述远控与手动转换开关KK的第3触点和第4触点接通后为分闸状态，所述电动机综合保护器DGK的第29个接线端子和第30个接线端子之间接有常开的远控合闸开关J1，所述电动机综合保护器DGK的第31个接线端子和第32个接线端子之间接有常开的远控分闸开关J2；所述第二220V交流电源的两端之间并联有工频与变频启动电路、变频器故障输出电路、变频输出接触器控制电路和工频输出接触器控制电路，所述工频与变频启动电路包括常闭的停止按钮TA，常开的运行按钮QA，第一中间继电器1KA的线圈、第一组常开触点1KA-1K和第一组常闭触点1KA-1B，时间继电器KT的一组常开触点KT，第三中间继电器3KA的第一组常闭触点3KA-1B，第二中间继电器2KA的线圈、第一组常开触点2KA-1K和第一组常闭触点2KA-1B，电动机综合保护器DGK的第33个接线端子、第34个接线端子、第35个接线端子和第36个接线端子，工频与变频转换开关QK的第1接线端子、第2接线端子、第3接线端子和第4接线端子；所述电动机综合保护器DGK的第33个接线端子和第34个接线端子之间接有常开的远控启动开关J3，所述电动机综合保护器DGK的第35个接线端子和第36个接线端子之间接有常闭的远控停止开关J4，所述工频与变频转换开关QK的第1接线端子和第2接线端子接通后为变频工作状态，所述工频与变频转换开关QK的第3接线端子和第4接线端子接通后为工频工作状态；所述停止按钮TA的一端与第二220V交流电源的一端相接，所述停止按钮TA的另一端与电动机综合保护器DGK的第35个接线端子相接，所述电动机综合保护器DGK的第36个接线端子与并联后的运行按钮QA和第一中间继电器1KA的第一组常开触点1KA-1K的一端以及电动机综合保护器DGK的第33个接线端子相接，并联后的运行按钮QA和第一中间继电器1KA的第一组常开触点1KA-1K的另一端以及电动机综合保护器DGK的第34个接线端子均与工频与变频转换开关QK的第1接线端子和第3接线端子相接，所述工频与变频转换开关QK的第2接线端子通过串联的第二中间继电器2KA的第一组常闭触点2KA-1B、第三中间继电器3KA的第一组常闭触点3KA-1B和第一中间继电器1KA的线圈与第二220V交流电源的另一端相接，所述工频与变频转换开关QK的第4接线端子通过串联的第一中间继电器1KA的第一组常闭触点1KA-1B和第二中间继电器2KA的线圈与第二220V交流电源的另一端相接，所述第二中间继电器2KA的第一组常开触点2KA-1K和时间继电器KT的一组常开触点KT并联在所述电动机综合保护器DGK的第33个接线端子与工频与变频转换开关QK的第4接线端子之间；所述变频器故障输出电路包括时间继电器KT的线圈，工频与变频转换开关QK的第5接线端子和第6接线端子，变频器BPQ的RA接线端子和RC接线端子，以及第三中间继电器3KA的线圈和第一组常开触点3KA-1K；所述工频与变频转换开关QK的第5接线端子和第6接线端子接通后为变频工作状态，所述变频器BPQ的RA接线端子和RC接线端子之间接有常开的变频器故障输出开关；所述工频与变频转换开关QK的第5接线端子与第二220V交流电源的一端相接，所述工频与变频转换开关QK的第6接线端子与变频器BPQ的RA接线端子相接，且通过第三中间继电器3KA的第一组常开触点3KA-1K与并联后的时间继电器KT的线圈和第三中间继电器3KA的线圈的一端相接，所述变频器BPQ的RC接线端子与并联后的时间继电器KT的线圈和第三中间继电器3KA的线圈的一端相接，并联后的时间继电器KT的线圈和第三中间继电器3KA的线圈的另一端与第二220V交流电源的另一端相接；所述变频输出接触器控制电路包括交流接触器1KM的线圈、交流接触器2KM的一组常闭辅助触点、第一中间继电器1KA的第二组常开触点1KA-2K和第三中间继电器3KA的第二组常闭触点3KA-2B，所述第三中间继电器3KA的第二组常闭触点3KA-2B、第一中间继电器1KA的第二组常开触点1KA-2K、交流接触器2KM的一组常闭辅助触点和交流接触器1KM的线圈依次串联后的一端与第二220V交流电源的一端相接，另一端与第二220V交流电源的另一端相接；所述工频输出接触器控制电路包括交流接触器2KM的线圈、交流接触器1KM的一组常闭辅助触点、第二中间继电器2KA的第二组常开触点2KA-2K和热继电器KH的一组常闭辅助触点，所述第二中间继电器2KA的第二组常开触点2KA-2K、交流接触器1KM的一组常闭辅助触点、交流接触器2KM的线圈和热继电器KH的一组常闭辅助触点依次串联后的一端与第二220V交流电源的一端相接，另一端与第二220V交流电源的另一端相接；

所述数据采集及远传电路包括开关量采集模块CJK和与开关量采集模块CJK相接的GPRS无线通信模块，所述电动机综合保护器DGK和变频器BPQ均与GPRS无线通信模块相接；所述开关量采集模块CJK的第一开关量信号输入端IN1与地之间接有用于对塑壳断路器QF的运行状态进行采集的塑壳断路器QF的第二组常开辅助触点QF-2K，所述开关量采集模块CJK的第二开关量信号输入端IN2与地之间接有用于对外部抽油机电机M的变频运行状态进行采集的交流接触器1KM的一组常开辅助触点，所述开关量采集模块CJK的第三开关量信号输入端IN3与地之间接有用于对外部抽油机电机M的工频运行状态进行采集的交流接触器2KM的一组常开辅助触点，所述开关量采集模块CJK的第四开关量信号输入端IN4与远控与手动转换开关KK的第7触点相接，所述远控与手动转换开关KK的第8触点接地，所述远控与手动转换开关KK的第7触点和第8触点接通后为远控状态。

上述的具有远程通信功能的抽油机变频控制装置，其特征在于：所述380V三相交流电源与塑壳断路器QF之间接有依次串联后再接地的一次熔断器FU和浪涌保护器BL。

上述的具有远程通信功能的抽油机变频控制装置，其特征在于：所述第二220V交流电源的两端之间还并联有用于对变频器BPQ故障进行指示的变频器故障指示电路，所述变频器故障指示电路包括第三中间继电器3KA的第三组常开触点3KA-3K和变频器故障指示灯HY，所述第三中间继电器3KA的第三组常开触点3KA-3K和变频器故障指示灯HY串联后的一端与第二220V交流电源的一端相接，另一端与第二220V交流电源的另一端相接。

上述的具有远程通信功能的抽油机变频控制装置，其特征在于：所述第二220V交流电源的两端之间还并联有用于对外部抽油机电机M的变频运行状态进行指示的变频运行指示电路，所述变频运行指示电路包括第一中间继电器1KA的第三组常开触点1KA-3K和变频运行指示灯1HD，所述第一中间继电器1KA的第三组常开触点1KA-3K和变频运行指示灯1HD串联后的一端与第二220V交流电源的一端相接，另一端与第二220V交流电源的另一端相接。

上述的具有远程通信功能的抽油机变频控制装置，其特征在于：所述第二220V交流电源的两端之间还并联有用于对外部抽油机电机M的工频运行状态进行指示的工频运行指示电路，所述工频运行指示电路包括第二中间继电器2KA的第三组常开触点2KA-3K和工频运行指示灯2HD，所述第二中间继电器2KA的第三组常开触点2KA-3K和工频运行指示灯2HD串联后的一端与第二220V交流电源的一端相接，另一端与第二220V交流电源的另一端相接。

上述的具有远程通信功能的抽油机变频控制装置，其特征在于：所述电动机综合保护器DGK为带RS-485总线通信接口的KMD3型电动机综合保护器，所述变频器BPQ为带RS-485总线通信接口的变频器，所述开关量采集模块CJK为基于RS-485总线的开关量采集模块，所述GPRS无线通信模块为带RS-485总线通信接口的GPRS无线通信模块，所述电动机综合保护器DGK的RS-485总线通信接口、变频器BPQ的RS-485总线通信接口和开关量采集模块的RS-485总线通信接口均通过RS-485总线与GPRS无线通信模块的RS-485总线通信接口相接。

上述的具有远程通信功能的抽油机变频控制装置，其特征在于：所述变频器BPQ上有电源输入端子R、S、T和输出端子U、V、W，所述输入电抗器DKQ通过电源输入端子R、S、T进入变频器BPQ，再经过变频器BPQ变频后由输出端子U、V、W进入交流接触器1KM。

上述的具有远程通信功能的抽油机变频控制装置，其特征在于：所述变频器BPQ上接有制动电阻ZR。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型采用了变频调速技术，降低了抽油机电机的启动电流，减少了电网冲击，降低了抽油机电机的无功损耗，达到了节能的目的，降低了线路损耗，提高了电网功率因数。

2、本实用新型的使用操作简单方便，能够减少工人劳动强度，提高抽油效率。

3、本实用新型解决了抽油机电机断电后再通电时的电流冲击问题，在不采用本实用新型的情况下，抽油机电机的启动电流为额定电流的7倍左右，在采用本实用新型的情况下，通电瞬间的“启动”电流一般不超过额定电流。

4、本实用新型除了设计有变频回路外，还设计有工频回路，变频回路万一出现问题需要维修时，可以自动地或手动地将抽油机电机切换到工频工作状态，从而确保不停机，提高了原油产量，减少了停机带来的损失。

5、本实用新型实现了抽油机电机真正的软起动(即抽油机电机的低压、低频启动，抽油机电机是慢慢加速起来的)，使抽油机电机的起动电流减少了3～5倍，避免了对抽油机电机、变速箱、抽油机过大的机械冲击，从而延长了抽油机的使用寿命。

6、本实用新型的各种工作状态参数都能够通过GPRS无线通信模块传输到后台机，便于实现后台机的远程监控，且由于集成了数据采集及远传电路，而不是另设远传控制柜，因此检修操作方便、安全，在现场环境雷电较多时也不会造成损停。

7、本实用新型的使用效果好，便于推广使用。

综上所述，本实用新型使用操作简单方便，降低了抽油机电机的启动电流和无功损耗，减少了电网冲击，达到了节能的目的，延长了抽油机的使用寿命，能够减少工人劳动强度，具有数据采集及远传功能，使用效果好，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型主电路的电路原理图。

图2为本实用新型控制电路与第一220V交流电源连接部分的电路原理图。

图3为本实用新型控制电路与第二220V交流电源连接部分的电路原理图。

图4为本实用新型数据采集及远传电路的电路原理图。

附图标记说明:

1—380V三相交流电源；             2—第一220V交流电源；

3—第二220V交流电源。

具体实施方式

本实用新型包括主电路、控制电路和数据采集及远传电路，

如图1所示，所述主电路由380V三相交流电源1经过塑壳断路器QF后，分为变频回路和工频回路两个并联支路，所述变频回路和工频回路并联后的出线端与电动机综合保护器DGK连接后通往外部抽油机电机M；所述变频回路经过输入电抗器DKQ后，进入变频器BPQ，再经过变频器BPQ变频后进入交流接触器1KM；所述变频器BPQ的接地端PE与外部抽油机电机M的接地端一起接地；所述工频回路经过交流接触器2KM后，进入热继电器KH；

所述控制电路包括第一220V交流电源2、第二220V交流电源3、第一中间继电器1KA、第二中间继电器2KA、第三中间继电器3KA、时间继电器KT、工频与变频转换开关QK、远控与手动转换开关KK和断路器合闸指示信号灯HD，如图2所示，所述第一220V交流电源2经过交流微型断路器1ZK后，一端经过常闭急停按钮JTA与远控与手动转换开关KK的第1触点、第5触点和第3触点相接，且通过塑壳断路器QF的第一组常开辅助触点QF-1K与断路器合闸指示信号灯HD的一端相接，另一端与塑壳断路器QF的公共端和断路器合闸指示信号灯HD的另一端相接；所述远控与手动转换开关KK的第2触点与塑壳断路器QF的电动合闸端和电动机综合保护器DGK的第30个接线端子相接，所述远控与手动转换开关KK的第6触点与电动机综合保护器DGK的第29个接线端子和第31个接线端子相接，所述远控与手动转换开关KK的第4触点与塑壳断路器QF的电动分闸端和电动机综合保护器DGK的第32个接线端子相接；所述远控与手动转换开关KK的第1触点和第2触点接通后为合闸状态，所述远控与手动转换开关KK的第5触点和第6触点接通后为远控状态，所述远控与手动转换开关KK的第3触点和第4触点接通后为分闸状态，所述电动机综合保护器DGK的第29个接线端子和第30个接线端子之间接有常开的远控合闸开关J1，所述电动机综合保护器DGK的第31个接线端子和第32个接线端子之间接有常开的远控分闸开关J2；如图3所示，所述第二220V交流电源3的两端之间并联有工频与变频启动电路、变频器故障输出电路、变频输出接触器控制电路和工频输出接触器控制电路，所述工频与变频启动电路包括常闭的停止按钮TA，常开的运行按钮QA，第一中间继电器1KA的线圈、第一组常开触点1KA-1K和第一组常闭触点1KA-1B，时间继电器KT的一组常开触点KT，第三中间继电器3KA的第一组常闭触点3KA-1B，第二中间继电器2KA的线圈、第一组常开触点2KA-1K和第一组常闭触点2KA-1B，电动机综合保护器DGK的第33个接线端子、第34个接线端子、第35个接线端子和第36个接线端子，工频与变频转换开关QK的第1接线端子、第2接线端子、第3接线端子和第4接线端子；所述电动机综合保护器DGK的第33个接线端子和第34个接线端子之间接有常开的远控启动开关J3，所述电动机综合保护器DGK的第35个接线端子和第36个接线端子之间接有常闭的远控停止开关J4，所述工频与变频转换开关QK的第1接线端子和第2接线端子接通后为变频工作状态，所述工频与变频转换开关QK的第3接线端子和第4接线端子接通后为工频工作状态；所述停止按钮TA的一端与第二220V交流电源3的一端相接，所述停止按钮TA的另一端与电动机综合保护器DGK的第35个接线端子相接，所述电动机综合保护器DGK的第36个接线端子与并联后的运行按钮QA和第一中间继电器1KA的第一组常开触点1KA-1K的一端以及电动机综合保护器DGK的第33个接线端子相接，并联后的运行按钮QA和第一中间继电器1KA的第一组常开触点1KA-1K的另一端以及电动机综合保护器DGK的第34个接线端子均与工频与变频转换开关QK的第1接线端子和第3接线端子相接，所述工频与变频转换开关QK的第2接线端子通过串联的第二中间继电器2KA的第一组常闭触点2KA-1B、第三中间继电器3KA的第一组常闭触点3KA-1B和第一中间继电器1KA的线圈与第二220V交流电源3的另一端相接，所述工频与变频转换开关QK的第4接线端子通过串联的第一中间继电器1KA的第一组常闭触点1KA-1B和第二中间继电器2KA的线圈与第二220V交流电源3的另一端相接，所述第二中间继电器2KA的第一组常开触点2KA-1K和时间继电器KT的一组常开触点KT并联在所述电动机综合保护器DGK的第33个接线端子与工频与变频转换开关QK的第4接线端子之间；所述变频器故障输出电路包括时间继电器KT的线圈，工频与变频转换开关QK的第5接线端子和第6接线端子，变频器BPQ的RA接线端子和RC接线端子，以及第三中间继电器3KA的线圈和第一组常开触点3KA-1K；所述工频与变频转换开关QK的第5接线端子和第6接线端子接通后为变频工作状态，所述变频器BPQ的RA接线端子和RC接线端子之间接有常开的变频器故障输出开关；所述工频与变频转换开关QK的第5接线端子与第二220V交流电源3的一端相接，所述工频与变频转换开关QK的第6接线端子与变频器BPQ的RA接线端子相接，且通过第三中间继电器3KA的第一组常开触点3KA-1K与并联后的时间继电器KT的线圈和第三中间继电器3KA的线圈的一端相接，所述变频器BPQ的RC接线端子与并联后的时间继电器KT的线圈和第三中间继电器3KA的线圈的一端相接，并联后的时间继电器KT的线圈和第三中间继电器3KA的线圈的另一端与第二220V交流电源3的另一端相接；所述变频输出接触器控制电路包括交流接触器1KM的线圈、交流接触器2KM的一组常闭辅助触点、第一中间继电器1KA的第二组常开触点1KA-2K和第三中间继电器3KA的第二组常闭触点3KA-2B，所述第三中间继电器3KA的第二组常闭触点3KA-2B、第一中间继电器1KA的第二组常开触点1KA-2K、交流接触器2KM的一组常闭辅助触点和交流接触器1KM的线圈依次串联后的一端与第二220V交流电源3的一端相接，另一端与第二220V交流电源3的另一端相接；所述工频输出接触器控制电路包括交流接触器2KM的线圈、交流接触器1KM的一组常闭辅助触点、第二中间继电器2KA的第二组常开触点2KA-2K和热继电器KH的一组常闭辅助触点，所述第二中间继电器2KA的第二组常开触点2KA-2K、交流接触器1KM的一组常闭辅助触点、交流接触器2KM的线圈和热继电器KH的一组常闭辅助触点依次串联后的一端与第二220V交流电源3的一端相接，另一端与第二220V交流电源3的另一端相接；

如图4所示，所述数据采集及远传电路包括开关量采集模块CJK和与开关量采集模块CJK相接的GPRS无线通信模块，所述电动机综合保护器DGK和变频器BPQ均与GPRS无线通信模块相接；所述开关量采集模块CJK的第一开关量信号输入端IN1与地之间接有用于对塑壳断路器QF的运行状态进行采集的塑壳断路器QF的第二组常开辅助触点QF-2K，所述开关量采集模块CJK的第二开关量信号输入端IN2与地之间接有用于对外部抽油机电机M的变频运行状态进行采集的交流接触器1KM的一组常开辅助触点，所述开关量采集模块CJK的第三开关量信号输入端IN3与地之间接有用于对外部抽油机电机M的工频运行状态进行采集的交流接触器2KM的一组常开辅助触点，所述开关量采集模块CJK的第四开关量信号输入端IN4与远控与手动转换开关KK的第7触点相接，所述远控与手动转换开关KK的第8触点接地，所述远控与手动转换开关KK的第7触点和第8触点接通后为远控状态。

如图1所示，本实施例中，所述380V三相交流电源1与塑壳断路器QF之间接有依次串联后再接地的一次熔断器FU和浪涌保护器BL。一次熔断器FU能够在所述主电路出现过电流、过电压或过热等异常现象时立即熔断，起到保护作用，可防止故障进一步扩大；浪涌保护器BL能够有效地泄放出线在低压系统线路的侵入雷和感应雷，并且能有效地抑制由此产生的过电压，有效保护遭到雷击的该抽油机变频控制装置。

如图3所示，本实施例中，所述第二220V交流电源3的两端之间还并联有用于对变频器BPQ故障进行指示的变频器故障指示电路，所述变频器故障指示电路包括第三中间继电器3KA的第三组常开触点3KA-3K和变频器故障指示灯HY，所述第三中间继电器3KA的第三组常开触点3KA-3K和变频器故障指示灯HY串联后的一端与第二220V交流电源3的一端相接，另一端与第二220V交流电源3的另一端相接。

如图3所示，本实施例中，所述第二220V交流电源3的两端之间还并联有用于对外部抽油机电机M的变频运行状态进行指示的变频运行指示电路，所述变频运行指示电路包括第一中间继电器1KA的第三组常开触点1KA-3K和变频运行指示灯1HD，所述第一中间继电器1KA的第三组常开触点1KA-3K和变频运行指示灯1HD串联后的一端与第二220V交流电源3的一端相接，另一端与第二220V交流电源3的另一端相接。

如图3所示，本实施例中，所述第二220V交流电源3的两端之间还并联有用于对外部抽油机电机M的工频运行状态进行指示的工频运行指示电路，所述工频运行指示电路包括第二中间继电器2KA的第三组常开触点2KA-3K和工频运行指示灯2HD，所述第二中间继电器2KA的第三组常开触点2KA-3K和工频运行指示灯2HD串联后的一端与第二220V交流电源3的一端相接，另一端与第二220V交流电源3的另一端相接。

如图4所示，本实施例中，本实施例中，所述电动机综合保护器DGK为带RS-485总线通信接口的KMD3型电动机综合保护器，所述变频器BPQ为带RS-485总线通信接口的变频器，所述开关量采集模块CJK为基于RS-485总线的开关量采集模块，所述GPRS无线通信模块为带RS-485总线通信接口的GPRS无线通信模块，所述电动机综合保护器DGK的RS-485总线通信接口、变频器BPQ的RS-485总线通信接口和开关量采集模块的RS-485总线通信接口均通过RS-485总线与GPRS无线通信模块的RS-485总线通信接口相接。

如图1所示，本实施例中，所述变频器BPQ上有电源输入端子R、S、T和输出端子U、V、W，所述输入电抗器DKQ通过电源输入端子R、S、T进入变频器BPQ，再经过变频器BPQ变频后由输出端子U、V、W进入交流接触器1KM。

如图1所示，本实施例中，所述变频器BPQ上接有制动电阻ZR。通过设置制动电阻ZR，能够有效地防止所述变频器BPQ过电压。

本实用新型的工作过程是：接通交流微型断路器1ZK后，操作远控与手动转换开关KK，使远控与手动转换开关KK的第1触点和第2触点接通时为合闸状态，使远控与手动转换开关KK的第5触点和第6触点接通时为远控状态，远控状态下，所述远控与手动转换开关KK的第7触点和第8触点接通，为采集到了远控工作状态，所述开关量采集模块CJK的第四开关量信号输入端IN4接收到该信号并通过GPRS无线通信模块无线传输到后台机；工作人员在后台机上能够得知此时为远控工作状态，远控合闸信号输出后，所述电动机综合保护器DGK能够通过GPRS无线通信模块接收到远控合闸信号，所述电动机综合保护器DGK的第29个接线端子和第30个接线端子之间连接的常开的远控合闸开关J1闭合，实现了远控合闸；合闸后，断路器合闸指示信号灯HD点亮，指示塑壳断路器QF处于合闸状态，变频器BPQ运行，接着启动常开的运行按钮QA，第一中间继电器1KA的线圈通电，第一中间继电器1KA的第二组常开触点1KA-2K闭合，交流接触器1KM通电运行，带动外部抽油机电机M进入启动状态，启动完毕后外部抽油机电机M处于运行状态，带动外部抽油机工作采油。正常情况下，外部抽油机电机M通过所述变频回路工作，当所述变频回路出现故障时，第三中间继电器3KA的线圈通电，第三中间继电器3KA的第一组常开触点3KA-1K闭合，时间继电器KT的线圈通电，延时一段时间后，第二中间继电器2KA的线圈通电，第二中间继电器2KA的第二组常开触点2KA-2K闭合，交流接触器2KM通电运行，此时外部抽油机电机M由变频运行状态自动转入工频运行状态。变频运行状态下，第一中间继电器1KA的第三组常开触点1KA-3K闭合，变频运行指示灯1HD点亮，指示外部抽油机电机M运行在变频运行状态下；当所述变频回路出现故障时，第三中间继电器3KA的第三组常开触点3KA-3K闭合，变频器故障指示灯HY点亮，指示所述变频回路出现了故障；工频运行状态下，第二中间继电器2KA的第三组常开触点2KA-3K闭合，工频运行指示灯2HD点亮，指示外部抽油机电机M运行在工频运行状态下。无论是在变频运行状态下还是工频运行状态，电动机综合保护器DGK都能可靠保护外部抽油机电机M的短路，过载，堵转等。

另外，合闸后，塑壳断路器QF的第二组常开辅助触点QF-2K闭合，为采集到了塑壳断路器QF的合闸状态，所述开关量采集模块CJK的第一开关量信号输入端IN1接收到该信号并通过GPRS无线通信模块无线传输到后台机；变频运行状态下，交流接触器1KM通电运行，交流接触器1KM的一组常开辅助触点接通，为采集到了外部抽油机电机M的变频运行状态，所述开关量采集模块CJK的第二开关量信号输入端IN2接收到该信号并通过GPRS无线通信模块无线传输到后台机；工频运行状态下，交流接触器2KM通电运行，交流接触器2KM的一组常开辅助触点接通，为采集到了外部抽油机电机M的工频运行状态，所述开关量采集模块CJK的第三开关量信号输入端IN3接收到该信号并通过GPRS无线通信模块无线传输到后台机，方便了工作人员在后台机上监控抽油机在现场的工作状态。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (8)

1.一种具有远程通信功能的抽油机变频控制装置，其特征在于：包括主电路、控制电路和数据采集及远传电路，

所述主电路由380V三相交流电源(1)经过塑壳断路器QF后，分为变频回路和工频回路两个并联支路，所述变频回路和工频回路并联后的出线端与电动机综合保护器DGK连接后通往外部抽油机电机M；所述变频回路经过输入电抗器DKQ后，进入变频器BPQ，再经过变频器BPQ变频后进入交流接触器1KM；所述变频器BPQ的接地端PE与外部抽油机电机M的接地端一起接地；所述工频回路经过交流接触器2KM后，进入热继电器KH；

所述控制电路包括第一220V交流电源(2)、第二220V交流电源(3)、第一中间继电器1KA、第二中间继电器2KA、第三中间继电器3KA、时间继电器KT、工频与变频转换开关QK、远控与手动转换开关KK和断路器合闸指示信号灯HD，所述第一220V交流电源(2)经过交流微型断路器1ZK后，一端经过常闭急停按钮JTA与远控与手动转换开关KK的第1触点、第5触点和第3触点相接，且通过塑壳断路器QF的第一组常开辅助触点QF-1K与断路器合闸指示信号灯HD的一端相接，另一端与塑壳断路器QF的公共端和断路器合闸指示信号灯HD的另一端相接；所述远控与手动转换开关KK的第2触点与塑壳断路器QF的电动合闸端和电动机综合保护器DGK的第30个接线端子相接，所述远控与手动转换开关KK的第6触点与电动机综合保护器DGK的第29个接线端子和第31个接线端子相接，所述远控与手动转换开关KK的第4触点与塑壳断路器QF的电动分闸端和电动机综合保护器DGK的第32个接线端子相接；所述远控与手动转换开关KK的第1触点和第2触点接通后为合闸状态，所述远控与手动转换开关KK的第5触点和第6触点接通后为远控状态，所述远控与手动转换开关KK的第3触点和第4触点接通后为分闸状态，所述电动机综合保护器DGK的第29个接线端子和第30个接线端子之间接有常开的远控合闸开关J1，所述电动机综合保护器DGK的第31个接线端子和第32个接线端子之间接有常开的远控分闸开关J2；所述第二220V交流电源(3)的两端之间并联有工频与变频启动电路、变频器故障输出电路、变频输出接触器控制电路和工频输出接触器控制电路，所述工频与变频启动电路包括常闭的停止按钮TA，常开的运行按钮QA，第一中间继电器1KA的线圈、第一组常开触点1KA-1K和第一组常闭触点1KA-1B，时间继电器KT的一组常开触点KT，第三中间继电器3KA的第一组常闭触点3KA-1B，第二中间继电器2KA的线圈、第一组常开触点2KA-1K和第一组常闭触点2KA-1B，电动机综合保护器DGK的第33个接线端子、第34个接线端子、第35个接线端子和第36个接线端子，工频与变频转换开关QK的第1接线端子、第2接线端子、第3接线端子和第4接线端子；所述电动机综合保护器DGK的第33个接线端子和第34个接线端子之间接有常开的远控启动开关J3，所述电动机综合保护器DGK的第35个接线端子和第36个接线端子之间接有常闭的远控停止开关J4，所述工频与变频转换开关QK的第1接线端子和第2接线端子接通后为变频工作状态，所述工频与变频转换开关QK的第3接线端子和第4接线端子接通后为工频工作状态；所述停止按钮TA的一端与第二220V交流电源(3)的一端相接，所述停止按钮TA的另一端与电动机综合保护器DGK的第35个接线端子相接，所述电动机综合保护器DGK的第36个接线端子与并联后的运行按钮QA和第一中间继电器1KA的第一组常开触点1KA-1K的一端以及电动机综合保护器DGK的第33个接线端子相接，并联后的运行按钮QA和第一中间继电器1KA的第一组常开触点1KA-1K的另一端以及电动机综合保护器DGK的第34个接线端子均与工频与变频转换开关QK的第1接线端子和第3接线端子相接，所述工频与变频转换开关QK的第2接线端子通过串联的第二中间继电器2KA的第一组常闭触点2KA-1B、第三中间继电器3KA的第一组常闭触点3KA-1B和第一中间继电器1KA的线圈与第二220V交流电源(3)的另一端相接，所述工频与变频转换开关QK的第4接线端子通过串联的第一中间继电器1KA的第一组常闭触点1KA-1B和第二中间继电器2KA的线圈与第二220V交流电源(3)的另一端相接，所述第二中间继电器2KA的第一组常开触点2KA-1K和时间继电器KT的一组常开触点KT并联在所述电动机综合保护器DGK的第33个接线端子与工频与变频转换开关QK的第4接线端子之间；所述变频器故障输出电路包括时间继电器KT的线圈，工频与变频转换开关QK的第5接线端子和第6接线端子，变频器BPQ的RA接线端子和RC接线端子，以及第三中间继电器3KA的线圈和第一组常开触点3KA-1K；所述工频与变频转换开关QK的第5接线端子和第6接线端子接通后为变频工作状态，所述变频器BPQ的RA接线端子和RC接线端子之间接有常开的变频器故障输出开关；所述工频与变频转换开关QK的第5接线端子与第二220V交流电源(3)的一端相接，所述工频与变频转换开关QK的第6接线端子与变频器BPQ的RA接线端子相接，且通过第三中间继电器3KA的第一组常开触点3KA-1K与并联后的时间继电器KT的线圈和第三中间继电器3KA的线圈的一端相接，所述变频器BPQ的RC接线端子与并联后的时间继电器KT的线圈和第三中间继电器3KA的线圈的一端相接，并联后的时间继电器KT的线圈和第三中间继电器3KA的线圈的另一端与第二220V交流电源(3)的另一端相接；所述变频输出接触器控制电路包括交流接触器1KM的线圈、交流接触器2KM的一组常闭辅助触点、第一中间继电器1KA的第二组常开触点1KA-2K和第三中间继电器3KA的第二组常闭触点3KA-2B，所述第三中间继电器3KA的第二组常闭触点3KA-2B、第一中间继电器1KA的第二组常开触点1KA-2K、交流接触器2KM的一组常闭辅助触点和交流接触器1KM的线圈依次串联后的一端与第二220V交流电源(3)的一端相接，另一端与第二220V交流电源(3)的另一端相接；所述工频输出接触器控制电路包括交流接触器2KM的线圈、交流接触器1KM的一组常闭辅助触点、第二中间继电器2KA的第二组常开触点2KA-2K和热继电器KH的一组常闭辅助触点，所述第二中间继电器2KA的第二组常开触点2KA-2K、交流接触器1KM的一组常闭辅助触点、交流接触器2KM的线圈和热继电器KH的一组常闭辅助触点依次串联后的一端与第二220V交流电源(3)的一端相接，另一端与第二220V交流电源(3)的另一端相接；

所述数据采集及远传电路包括开关量采集模块CJK和与开关量采集模块CJK相接的GPRS无线通信模块，所述电动机综合保护器DGK和变频器BPQ均与GPRS无线通信模块相接；所述开关量采集模块CJK的第一开关量信号输入端IN1与地之间接有用于对塑壳断路器QF的运行状态进行采集的塑壳断路器QF的第二组常开辅助触点QF-2K，所述开关量采集模块CJK的第二开关量信号输入端IN2与地之间接有用于对外部抽油机电机M的变频运行状态进行采集的交流接触器1KM的一组常开辅助触点，所述开关量采集模块CJK的第三开关量信号输入端IN3与地之间接有用于对外部抽油机电机M的工频运行状态进行采集的交流接触器2KM的一组常开辅助触点，所述开关量采集模块CJK的第四开关量信号输入端IN4与远控与手动转换开关KK的第7触点相接，所述远控与手动转换开关KK的第8触点接地，所述远控与手动转换开关KK的第7触点和第8触点接通后为远控状态。

2.按照权利要求1所述的具有远程通信功能的抽油机变频控制装置，其特征在于：所述380V三相交流电源(1)与塑壳断路器QF之间接有依次串联后再接地的一次熔断器FU和浪涌保护器BL。

3.按照权利要求1所述的具有远程通信功能的抽油机变频控制装置，其特征在于：所述第二220V交流电源(3)的两端之间还并联有用于对变频器BPQ故障进行指示的变频器故障指示电路，所述变频器故障指示电路包括第三中间继电器3KA的第三组常开触点3KA-3K和变频器故障指示灯HY，所述第三中间继电器3KA的第三组常开触点3KA-3K和变频器故障指示灯HY串联后的一端与第二220V交流电源(3)的一端相接，另一端与第二220V交流电源(3)的另一端相接。

4.按照权利要求1所述的具有远程通信功能的抽油机变频控制装置，其特征在于：所述第二220V交流电源(3)的两端之间还并联有用于对外部抽油机电机M的变频运行状态进行指示的变频运行指示电路，所述变频运行指示电路包括第一中间继电器1KA的第三组常开触点1KA-3K和变频运行指示灯1HD，所述第一中间继电器1KA的第三组常开触点1KA-3K和变频运行指示灯1HD串联后的一端与第二220V交流电源(3)的一端相接，另一端与第二220V交流电源(3)的另一端相接。

5.按照权利要求1所述的具有远程通信功能的抽油机变频控制装置，其特征在于：所述第二220V交流电源(3)的两端之间还并联有用于对外部抽油机电机M的工频运行状态进行指示的工频运行指示电路，所述工频运行指示电路包括第二中间继电器2KA的第三组常开触点2KA-3K和工频运行指示灯2HD，所述第二中间继电器2KA的第三组常开触点2KA-3K和工频运行指示灯2HD串联后的一端与第二220V交流电源(3)的一端相接，另一端与第二220V交流电源(3)的另一端相接。

6.按照权利要求1所述的具有远程通信功能的抽油机变频控制装置，其特征在于：所述电动机综合保护器DGK为带RS-485总线通信接口的KMD3型电动机综合保护器，所述变频器BPQ为带RS-485总线通信接口的变频器，所述开关量采集模块CJK为基于RS-485总线的开关量采集模块，所述GPRS无线通信模块为带RS-485总线通信接口的GPRS无线通信模块，所述电动机综合保护器DGK的RS-485总线通信接口、变频器BPQ的RS-485总线通信接口和开关量采集模块的RS-485总线通信接口均通过RS-485总线与GPRS无线通信模块的RS-485总线通信接口相接。

7.按照权利要求1所述的具有远程通信功能的抽油机变频控制装置，其特征在于：所述变频器BPQ上有电源输入端子R、S、T和输出端子U、V、W，所述输入电抗器DKQ通过电源输入端子R、S、T进入变频器BPQ，再经过变频器BPQ变频后由输出端子U、V、W进入交流接触器1KM。

8.按照权利要求1所述的具有远程通信功能的抽油机变频控制装置，其特征在于：所述变频器BPQ上接有制动电阻ZR。