專利名稱：抽油機(jī)隨載動(dòng)態(tài)控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于油田抽油機(jī)的電控部分，即抽油機(jī)隨載動(dòng)態(tài)控制器。
目前在中國(guó)石油工業(yè)的生產(chǎn)第一線，看到抽油機(jī)電控器產(chǎn)品的主要電路構(gòu)成95％以上還是采用DZ10、DZ20空氣斷路器；CJ1-、CJ20交流接觸器和RJ熱繼電路等。其設(shè)計(jì)思想、工藝、結(jié)構(gòu)主要元器件等都停留在60～80年代水平。甚至目前在生產(chǎn)第一線還可以看到為數(shù)不少的已列入16批落后的淘汰產(chǎn)品還正在使用。造成能耗高、故障率高、效率低的“兩高一低”局面，嚴(yán)重影響原油生產(chǎn)。
本實(shí)用新型的目的是公開一種抽油機(jī)隨載動(dòng)態(tài)控制器，利用現(xiàn)代新技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)抽油機(jī)電動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng)、軟停止，做到對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)控制，使電能節(jié)省到最低限度。
本目的以這樣的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)該抽油機(jī)隨載動(dòng)態(tài)控制器，它主要由控制器箱體、控制器主電路及控制電路組成，其中控制器主電路包括電源電路1與其相接的隔離斷路器電路2，信號(hào)采集電路5及在其輸出端連接的抽油機(jī)電動(dòng)機(jī)6，在其中的隔離斷路器電路2與信號(hào)采集電路5之間連接一三相智能交流集成電路3，同時(shí)，與其并聯(lián)的還有過壓保護(hù)電路4，所述控制電路是指在信號(hào)采集電路5的輸出與三相智能交流集成電路3之間連接的信號(hào)處理隨載動(dòng)態(tài)控制電路7，及與之相接的手動(dòng)控制電路及自動(dòng)遙控控制接口電路8。
該抽油機(jī)隨載動(dòng)態(tài)控制器，由于采用現(xiàn)代電子技術(shù)，即產(chǎn)品的整體設(shè)計(jì)中新設(shè)有三相智能模塊，信號(hào)處理隨載動(dòng)態(tài)控制電路、過壓保護(hù)電路及計(jì)算機(jī)自動(dòng)遙控接口電路等，實(shí)現(xiàn)了對(duì)抽油機(jī)電動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng)、軟停止，可在抽油機(jī)運(yùn)行過程中隨負(fù)載大小而自動(dòng)控制抽油機(jī)端電壓，讓電動(dòng)機(jī)的功率隨負(fù)載大小而自動(dòng)控制，使電動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)完全符合抽油機(jī)的工作狀態(tài)，做到對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)控制，使電能節(jié)省到最低限度。另外，提高了電控制的防爆及安全性，可靠性與可操作性，同時(shí)也提高了抽油機(jī)的使用壽命。
下列附圖給出了本實(shí)用新型的實(shí)施例



圖1為本實(shí)用新型的整體電路結(jié)構(gòu)框圖。
圖2為本實(shí)用新型主電路部分的電路工作原理圖。
圖3為信號(hào)處理隨載動(dòng)態(tài)控制電路構(gòu)成的控制箱外形示意圖。
圖4為信號(hào)處理隨載動(dòng)態(tài)控制電路的工作原理圖。
圖5為手動(dòng)控制及自動(dòng)遙控控制接口電路的工作原理圖。
圖6為圖5中的集成電路A的具體電路工作原理圖。
圖7為過壓保護(hù)器電路工作原理圖。
結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
該抽油機(jī)隨載動(dòng)態(tài)控制器主要由控制器箱體、控制器主電路及控制電路組成。如
圖1、2所示控制器主電路包括有電源電路1、隔離斷路器電路2，三相智能交流集成塊(MGYS-GL-150A)3與過壓保護(hù)電路4并接在隔離斷路器的輸出，三相智能交流集成塊3的一輸出連接信號(hào)采集電路5、另一輸出連接信號(hào)處理隨載動(dòng)態(tài)控制電路7，抽油機(jī)電動(dòng)機(jī)6連接在信號(hào)采集電路的輸出端?？刂齐娐钒ㄐ盘?hào)處理隨載動(dòng)態(tài)控制電路7與手動(dòng)控制器及自動(dòng)遙控控制接口8。其中信號(hào)處理隨載動(dòng)態(tài)控制電路7并接在三相智能交流集成電路3與信號(hào)采集電路5上，而手動(dòng)控制器、自動(dòng)遙控接口電路與信號(hào)處理隨載動(dòng)態(tài)控制電路相接。
該控制器的主電路工作原理圖，由圖2所示在三相電源L1、L2、L3的三相輸出端設(shè)置有隔離斷路器DK，三相智能交流集成塊(MGYS-GL-150A)3與過壓保護(hù)器4并接后接在隔離斷路器的X1、X2、X3的三相端。參見圖3、4，MGYS-GL-150A電路與過壓保護(hù)器分別向信號(hào)處理動(dòng)態(tài)控制電路提供-電流信號(hào)和電壓信號(hào)，電流信號(hào)通過電流互感器LD輸出端接入圖4電路中的接點(diǎn)⑦、⑧上，電壓信號(hào)的輸出端接入其接點(diǎn)⑨、⑩上。圖2所示，在電動(dòng)機(jī)M與三相智能交流集成電路(MGYS-GL-150A)之間還接有電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)器JD。圖4所示，信號(hào)處理隨載動(dòng)態(tài)控制電路主要包括有開關(guān)電路J1經(jīng)變壓器B，通過橋式整流D2再經(jīng)三端穩(wěn)壓D3提供一個(gè)12V電壓；電路中即連接總線的接點(diǎn)②接有雙保險(xiǎn)繼電器開關(guān)電路J3；小模塊集成電路A(SLC2B-380V)與信號(hào)初調(diào)電位器W1、W3，精調(diào)電位器W2構(gòu)成信號(hào)調(diào)整處理電路。圖6所示所述的小模塊集成電路(SLD2B-380V)是由三極管BG2、BG3串聯(lián)后再與三極管BG1并聯(lián)構(gòu)成。見圖5，該手動(dòng)控制器電路的構(gòu)成是有一個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān)HA，手動(dòng)控制按鈕TA、QA，控制端③、④與信號(hào)處理隨載動(dòng)態(tài)控制電路控制總線③、④相接；自動(dòng)遙控接口電路的構(gòu)成是有停止與起動(dòng)閉合點(diǎn)SJ、YQ，報(bào)警器FM，及時(shí)間繼電器SJ，控制端接點(diǎn)①、②與信號(hào)處理隨載動(dòng)態(tài)控制電路控制總線①、②相接。圖6所示，它是一個(gè)阻容過壓保護(hù)器電路，見圖2，由壓敏電阻RY1、RY2、RY3分別并接在各線路中(即三相線X1、X2、X3上)，在X1、X2、X3線路中分別串接有電容C11、電阻R11，電容C22、電阻R22，電容C33、電阻R22所構(gòu)成。
該抽油機(jī)隨載動(dòng)態(tài)控制器的工作原理閉合隔離開關(guān)DK，使控制系統(tǒng)得電。
一、首先手動(dòng)控制，將轉(zhuǎn)向開關(guān)HA旋轉(zhuǎn)到“手動(dòng)”位置。起動(dòng)時(shí)按下“起動(dòng)”按鈕QA，見圖4，信號(hào)處理隨載動(dòng)態(tài)控制器內(nèi)繼電器J1吸合，變壓器B得電通過D2整流由D3穩(wěn)壓并提供+12V電源，在此同時(shí)繼電器J3吸合，控制總線MJL的腳②對(duì)地雙保險(xiǎn)開關(guān)J3打開，通過SLD2B集成電路中的三極管BG3、電阻R6對(duì)電容C3沖電，使控制總線MJL腳②電壓逐漸升高，完成軟起動(dòng)。軟起動(dòng)過后信號(hào)源電流互感器LD、信號(hào)變壓器Xi同時(shí)采集信號(hào)，分別經(jīng)過二極管D、橋式整流D1整流，電容C1、C2濾波，電位器W1、W3調(diào)整初始值，W2進(jìn)行精調(diào)，調(diào)整后的信號(hào)分別送到集成電路SLD2B中的三極管BG1、BG2進(jìn)行處理，通過控制總線MJL腳②對(duì)集成塊MGYS-GL-150A進(jìn)行控制，達(dá)到實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地隨負(fù)載大小變化而改變其集成塊的輸出電壓，從而使電動(dòng)機(jī)M的功率隨負(fù)載大小變化而變化，將電能充分利用。停止時(shí)，按下“停止”按鈕TA，使信號(hào)處理隨載動(dòng)態(tài)控制電路內(nèi)繼電器J1斷開，變壓器B斷電，控制系統(tǒng)斷電，繼電器J3閉合，控制總線MJL腳②實(shí)施對(duì)地雙保險(xiǎn)，電動(dòng)機(jī)M停止工作。
二、自動(dòng)遙控控制，見圖5，將轉(zhuǎn)換開關(guān)HA旋轉(zhuǎn)到“自動(dòng)”位置。起動(dòng)時(shí)，先將控制器接到計(jì)算機(jī)通信遙控起動(dòng)指令信號(hào)，遙控觸點(diǎn)YQ閉合，報(bào)警器FM報(bào)警，操作人員離開抽油機(jī)現(xiàn)場(chǎng)，同時(shí)，時(shí)間繼電器SJ得電經(jīng)10秒鐘延時(shí)兩個(gè)延時(shí)觸點(diǎn)，一個(gè)延時(shí)閉合觸點(diǎn)SJ延時(shí)閉合，使信號(hào)處理隨載動(dòng)態(tài)控制電路中繼電器J1吸合，變壓器B得電通過整流電路D2整流，三端穩(wěn)壓D3提供+12V電源，同時(shí)繼電器J3吸合，控制總線MJL腳②對(duì)地雙保險(xiǎn)開關(guān)J3打開，完成電動(dòng)機(jī)M起動(dòng)及動(dòng)態(tài)隨載任務(wù)。另一個(gè)延時(shí)斷開觸點(diǎn)SJ延時(shí)斷開，使報(bào)警器FM解除報(bào)警。停止時(shí)，控制器接到計(jì)算機(jī)通信遙控停止指令信號(hào)，遙控觸點(diǎn)YT閉合，信號(hào)處理隨載動(dòng)態(tài)控制電路中繼電器J2吸合，J2的常閉觸點(diǎn)斷開，電路中的繼電器J1斷開，變壓器B斷電，控制系統(tǒng)斷電J3閉合，控制總線MJL腳②實(shí)施對(duì)地雙保險(xiǎn)，電動(dòng)機(jī)M停止工作。
控制器主電路中的過壓保護(hù)器是由RY1、RY2、RY3壓敏電阻實(shí)施對(duì)浪涌電壓，高壓靜電，雷擊的保護(hù)。由電容C11、C22、C33，電阻R11、R22、R33完成對(duì)電網(wǎng)中以及MGYS-GL集成塊工作時(shí)帶來的操作過電壓、尖峰窄脈沖和電網(wǎng)中的非線性干擾等。
電動(dòng)機(jī)M的過載、斷相保護(hù)是由成品的JD-5B型電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)器完成，一旦出現(xiàn)過載或斷相保護(hù)器常閉觸點(diǎn)斷開，使控制系統(tǒng)斷電，對(duì)電動(dòng)機(jī)實(shí)施保護(hù)。
權(quán)利要求1.一種抽油機(jī)隨載動(dòng)態(tài)控制器，它主要由控制器箱體、控制器主電路及控制電路組成，其中控制器主電路包括電源電路(1)與其相接的隔離斷路器電路(2)，信號(hào)采集電路(5)及接其輸出端的抽油機(jī)電動(dòng)機(jī)(6)，其特征是在隔離斷路器電路(2)與信號(hào)采集電路(5)之間連接一三相智能交流集成電路(3)，同時(shí)，與其并聯(lián)的還有過壓保護(hù)電路(4)，所述控制電路是指在信號(hào)采集電路(5)的輸出與三相智能交流集成電路(3)之間連接的信號(hào)處理隨載動(dòng)態(tài)控制電路(7)，以及與之相接的手動(dòng)控制電路、自動(dòng)遙控控制接口電路(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油機(jī)隨載動(dòng)態(tài)控制器，其特征是所述的三相智能交流集成電路(3)是指MJYS-JL-150A集成塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油機(jī)隨載動(dòng)態(tài)控制器，其特征是所述電壓保護(hù)電路(4)是由三相電路中分別并聯(lián)的壓敏電阻RY1、RY2、RY3以及各相線路中分別串接的電容、電阻所構(gòu)成，它們分別是電容C11、電阻R11、電容C22、電阻R22，電容C33、電阻R33。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油機(jī)隨載動(dòng)態(tài)控制器，其特征是所述的信號(hào)處理隨載動(dòng)態(tài)控制電路(7)主要由開關(guān)電路J1經(jīng)變壓器B、整流電路D2、再經(jīng)穩(wěn)壓D3提供一個(gè)12V穩(wěn)壓源，通過控制總線接點(diǎn)并接有雙保險(xiǎn)繼電器開關(guān)電路J3，以及由集成小模塊(SLD2B-380V)電路與初調(diào)及精調(diào)電位電路W1、W2、W3構(gòu)成的信號(hào)調(diào)整處理電略所組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油機(jī)隨載動(dòng)態(tài)控制器，其特征是所述的信號(hào)采集電路是由電流互感器LD構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的抽油機(jī)隨載動(dòng)態(tài)控制器，其特征是所述的手動(dòng)控制電路及自動(dòng)遙控控制接口電路(8)主要由轉(zhuǎn)換開關(guān)HA、手動(dòng)按鈕TA、QA；遙控觸點(diǎn)YQ、YT，在起動(dòng)觸點(diǎn)YQ一端接有報(bào)警器FM及時(shí)間繼電器SJ所組成。
專利摘要該抽油機(jī)隨載動(dòng)態(tài)控制器,它包括由電源、隔離斷路器、三相智能交流集成電路、過壓保護(hù)電路、信號(hào)采集電路以及抽油機(jī)電動(dòng)機(jī)組成的控制器主電路;由信號(hào)處理隨載動(dòng)態(tài)控制電路、手動(dòng)控制器及自動(dòng)遙控接口電路構(gòu)成的控制電路以及控制器箱體所組成。該抽油機(jī)控制器實(shí)現(xiàn)隨載動(dòng)態(tài)控制,使能耗降到最低水平,是一般抽油機(jī)能耗的50%左右;它防爆和安全性好;由于增加了自動(dòng)遙控接口,提高抽油機(jī)的可操作性;提高了使用壽命。
文檔編號(hào)F04B49/06GK2441999SQ0022660
公開日2001年8月8日 申請(qǐng)日期2000年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月12日
發(fā)明者徐琦, 魏玉震, 張克明, 吳東林, 徐剛 申請(qǐng)人:徐琦, 魏玉震