CN2282746Y - 抽油机节能电机 - Google Patents
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Abstract
一种抽油机节能电机,其特征是,在电机的定子上设计有两个可以并联使用的绕组,两个绕组的功率之间关系为:P1/(P1+P2)≈P2/P1≈0.618~.0.70。转子是一个;实时控制由电流互感器、交流接触器和单片机构成。优点是,可以组成三个功率,在不同的区间内与负载匹配;电机的效率和功率因数都得到提高;分时起动可以减小起动电流对电网的冲击;单片机可实时监测、计算和显示。适用于油田用抽油机的驱动电机。
Description
本实用新型属于电机领域,涉及采油领域游梁抽油机的驱动电机及其控制装置。
目前,游梁抽油机仍然是主要的机械采油设备,但游梁抽油机电存在着一些不利因素。主要是起动扭矩大,平衡效果差,在一个冲次过程中载荷变化较大。同时由于抽吸工况的变化,载荷也是经常变化的。这些因素决定了在选用电机时必须留有一定的余量,而电机实际运行时,多数情况下,负载率为50~60%,甚至低于50%。这样电机的效率和功率因数都降低,造成能耗的增加。
本实用新型的目的是,设计制作一种抽油机节能电机,将电机定子绕组设计为两个功率按一定比例分配,而又可以并联使用的绕组,两套绕组可以分别接入电源,也可以并联后接入电源。采用单片机及交流接触器自动调控装置,使电机有三种功率与不同情况下的负载相匹配。这样,在不同的负载情况下,电机都能在较高负载率的情况下运行。提高了效率和功率因数,达到节能的目的。同时,用单片机可以实现对电机的监测、保护,以及对用电量的计算和显示。
本实用新型的抽油机节能电机,由电机定子、转子和控制装置组成,其特征是,在电机的定子上设计有两个可以并联使用的绕组,两个绕组的功率分别为P1和P2,其功率之间关系为:P1/(P1+P2)≈P2/P1≈0.618~0.70,转子是一个;控制装置由电流互感器、交流接触器和单片机构成,在两个绕组电源进线上,分别连接有交流接触器,进线都穿过电流互感器;单片机的输出接口与两个交流接触器线圈的继电器开关连通,单片机的输入接口与电流互感器连通,单片机的电源接口与整流稳压电源连接,单片机实时监测电机的电压和电流,将检测和计算的参数通过接口送数码显示单元。
本实用新型的使用方法是,单片机既控制两个交流接触器线圈的继电器开关,起动时,单片机先令P1绕组上的交流接触器闭合,延迟0.5秒左右,再令P2绕组上的交流接触器闭合,由于起动瞬间,电机与抽油机之间的传动胶带有一个弹性缓冲,因此令两个绕组分别起动,总启动电流下降,可减缓启动电流对电网的冲击。单片机根据电流互感器采集的电流判断,如果总负载率低于60%,即可断去P2绕组,P1绕组单独运行;如果负载更轻时,起动以后还可以断去P1绕组,P2绕组单独运行。在运行过程中,根据负载情况,另一个绕组随时可以投入运行。由于单片机控制灵活,交流接触器动作速度快(一般为30-50毫秒),从而解决了游梁抽油机在下换向点处的瞬间较大载荷问题;当瞬间过载不超过P1绕组过载能力时,另一个绕组可不投入运行。
本实用新型的优点是,电机定子上有两个可以并联的绕组,功率按一定比例分配,可以组成三个功率P1、P2、P1+P2。可以在重载时,两个绕组都投入运行,中载时,绕组1投入运行,轻载时,绕组2投入运行,即在不同的负载范围,电机有不同的功率与之匹配、使得电机的负载率总是处于0.7-1.0之间、在这个负载率范围内,电机的效率和功率都较高,从而达到节能的目的;分时起动可以减小起动电流对电网的冲击;由于采用单片机,可以实现过载(过流)、短路、过压、断相的保护;可以计算功率、功率因数和电功,并显示这些参数。适用于机械采油领域游梁抽油机或其他类型抽油机的驱动电机。
以下结合附图及实施例,对本实用新型作进一步的描述:
图1是抽油机节能电机的构造示意和电路原理图
由图可见,抽油机节能电机,由电机定子、转子和控制装置组成,在电机的定子上有两个可以并联的绕组,绕组1的功率为P1,绕组P2的功率为P2,两个功率之间关系为:P1/(P1+P2)≈P2/P1≈0.618~0.70,3为定子铁芯,4为转子;控制装置由电流互感器、交流接触器和单片机构成,电源线经过交流接触器5,再穿过电流互感器6接绕组1,同一电源线经过交流接触器7,再穿过电流互感器8接绕组2;单片机9是具有A/D转换和数据处理功能的M68HC05的微处理器芯片,如8098等;它的主要功能是将电流互感器采集的电流信号和电压信号进行A/D转换及数据处理,根据处理的结果向交流接触器发出控制指令。单片机9与电流互感器连通,单片机由整流稳压电源10供电,单片机实时监测电机的电压、电流,将检测和计算的参数送数码显示单元11。
Claims (1)
1、一种抽油机节能电机,由电机定子、转子和控制装置组成,其特征是,在电机的定子上设计有两个并联使用的绕组,两个绕组的功率分别为P1和P2,其功率之间关系为:P1/(P1+P2)≈P2/P1≈0.618~0.70,转子是一个;控制装置由电流互感器、交流接触器和单片机构成,在两个绕组电源进线上,分别连接有交流接触器,进线都穿过电流互感器;单片机的输出接口与两个交流接触器线圈的继电器开关连通,单片机的输入接口与电流互感器连通,单片机的电源接口与整流稳压电源连接,单片机实时监测电机的电压、电流和计算的参数通过接口送数码显示单元。
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CN (1) | CN2282746Y (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102709116A (zh) * | 2012-06-28 | 2012-10-03 | 西安润辉科技发展有限公司 | 低压交流控制回路中交流接触器及控制方法 |
CN112366754A (zh) * | 2021-01-13 | 2021-02-12 | 天津民昌科技有限公司 | 一种抽油机用多绕组电机自发电微电网系统 |
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1996
- 1996-12-18 CN CN 96249172 patent/CN2282746Y/zh not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN102709116B (zh) * | 2012-06-28 | 2014-10-29 | 西安润辉科技发展有限公司 | 低压交流控制回路中交流接触器及控制方法 |
CN112366754A (zh) * | 2021-01-13 | 2021-02-12 | 天津民昌科技有限公司 | 一种抽油机用多绕组电机自发电微电网系统 |
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CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |