節(jié)能型塔架式抽油機(jī)用變頻系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于采油工程領(lǐng)域，涉及一種抽油機(jī)用變頻系統(tǒng)，具體是節(jié)能型塔架式抽油機(jī)用變頻系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]塔架式抽油機(jī)具有長(zhǎng)沖程、低沖次、效率高、節(jié)能等特點(diǎn)，逐漸成為油田主要的采油設(shè)備之一。其拖動(dòng)系統(tǒng)采用變頻方式控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)工作，帶動(dòng)整個(gè)管柱的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將石油抽汲到地面。然而，目前使用的塔架式抽油機(jī)變頻設(shè)備存在以下缺點(diǎn):一、塔架式抽油機(jī)在上/下沖程的制動(dòng)及“倒發(fā)電”時(shí)，其反饋的能量會(huì)造成變頻器直流母線電壓升高，造成變頻器故障保護(hù)甚至損壞。目前采用的方法為外接電阻，用電阻消耗這部分能量，這種消耗實(shí)際上是對(duì)能量的浪費(fèi)，造成能量的損失，即能量損失大；二、目前所用的塔架機(jī)變頻器直接顯示頻率、速度等參數(shù)，要調(diào)整沖次，每次都要經(jīng)過(guò)人工設(shè)置頻率、加速度等參數(shù)，人工卡表測(cè)量連續(xù)數(shù)個(gè)沖程的時(shí)間，計(jì)算改變后的沖次，在于要求的沖次比較，根據(jù)差值重新進(jìn)行各項(xiàng)參數(shù)的調(diào)整，如此多次循環(huán)才逐步趨近所要求的沖次，操作過(guò)程既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力，而且如果加速度等參數(shù)設(shè)置不好，會(huì)使塔架機(jī)振動(dòng)劇烈，不但影響正常的運(yùn)行，甚至造成故障。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決傳統(tǒng)抽油機(jī)變頻設(shè)備存在能量損失大、費(fèi)時(shí)費(fèi)力且容易影響正常運(yùn)行甚至造成故障的問(wèn)題，本實(shí)用新型提出了一種可回收塔架式抽油機(jī)反饋的電能并用于其運(yùn)行，從而節(jié)約電能，且省時(shí)省力不易影響運(yùn)行的變頻系統(tǒng)，其具體技術(shù)方案如下:
[0004]節(jié)能型塔架式抽油機(jī)用變頻系統(tǒng)，包括與電網(wǎng)連接的整流單元，所述整流單元的輸出端分別與主控模塊及逆變單元連接，其中整流單元與逆變單元之間通過(guò)直流母線連接，且直流母線上連接有儲(chǔ)能單元，所述逆變單元與電機(jī)輸入端連接；所述主控模塊分別與無(wú)線收發(fā)模塊、GPRS遠(yuǎn)程通訊模塊、逆變調(diào)制模塊及沖次沖程控制模塊連接；所述無(wú)線收發(fā)模塊及GPRS遠(yuǎn)程通訊模塊以無(wú)線的方式與手持終端連接；所述逆變調(diào)制模塊與所述逆變單元控制端連接；所述沖次沖程模塊與所述電機(jī)控制端連接。
[0005]所述儲(chǔ)能單元包括超級(jí)電容模組。
[0006]本實(shí)用新型的有益效果:電機(jī)在電動(dòng)狀態(tài)時(shí)，負(fù)載消耗電能，此時(shí)，直流母線從超級(jí)電容模組吸收該超級(jí)電容模組存儲(chǔ)的能量，減小從電網(wǎng)側(cè)的能量消耗，達(dá)到節(jié)能的目的；而在電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)時(shí)，負(fù)載的勢(shì)能轉(zhuǎn)換為電能，產(chǎn)生的電能通過(guò)逆變單元回饋給直流母線，此時(shí)超級(jí)電容模組從直流母線吸收能量，將能量?jī)?chǔ)存起來(lái)，減少了對(duì)電網(wǎng)和電機(jī)的沖擊；此外，需要說(shuō)明的是，在儲(chǔ)能單元中還可以設(shè)計(jì)超級(jí)電容模組保護(hù)電路，防止極端情況下對(duì)超級(jí)電容、直流母線等電路的損壞；并且本系統(tǒng)設(shè)置有無(wú)線及GPRS設(shè)備，從而使得該系統(tǒng)可以通過(guò)遠(yuǎn)程的方式進(jìn)行操作，而且在實(shí)踐過(guò)程中可以采用手機(jī)、平板電腦的設(shè)備進(jìn)行操作，更加適應(yīng)了數(shù)字化油田需求；操作及使用方便且實(shí)用性強(qiáng)。
[0007]【附圖說(shuō)明】:
[0008]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]為了便于理解，下面結(jié)合圖1對(duì)本實(shí)用新型作出進(jìn)一步的說(shuō)明:
[0010]實(shí)施例1:節(jié)能型塔架式抽油機(jī)用變頻系統(tǒng)，包括與電網(wǎng)連接的整流單元，所述整流單元的輸出端分別與主控模塊及逆變單元連接，其中整流單元與逆變單元之間通過(guò)直流母線連接，且直流母線上連接有儲(chǔ)能單元，所述逆變單元與電機(jī)輸入端連接；所述主控模塊分別與無(wú)線收發(fā)模塊、GPRS遠(yuǎn)程通訊模塊、逆變調(diào)制模塊及沖次沖程控制模塊連接，采用無(wú)線收發(fā)模塊及GPRS遠(yuǎn)程通訊模塊使得系統(tǒng)可遠(yuǎn)距離查看塔架式抽油機(jī)運(yùn)行及故障等信息，也可對(duì)塔架式抽油機(jī)進(jìn)行設(shè)置及控制等操作。避免了人員上塔架頂端操作帶來(lái)的危險(xiǎn)及不便；所述無(wú)線收發(fā)模塊及GPRS遠(yuǎn)程通訊模塊以無(wú)線的方式與手持終端連接；所述逆變調(diào)制模塊與所述逆變單元控制端連接；所述沖次沖程模塊與所述電機(jī)控制端連接。
[0011]實(shí)施例2:進(jìn)一步的，所述儲(chǔ)能單元包括超級(jí)電容模組；超級(jí)電容模組直接連接在直流母線上，當(dāng)電機(jī)在電動(dòng)狀態(tài)時(shí)，負(fù)載消耗電能，此時(shí)，系統(tǒng)控制直流母線從超級(jí)電容模組吸收該超級(jí)電容模組存儲(chǔ)的能量，減小從電網(wǎng)側(cè)的能量消耗，達(dá)到節(jié)能的目的；而在電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)時(shí)，負(fù)載的勢(shì)能轉(zhuǎn)換為電能，產(chǎn)生的電能通過(guò)逆變單元回饋給直流母線，此時(shí)超級(jí)電容模組從直流母線吸收能量，將能量?jī)?chǔ)存起來(lái)，減少了對(duì)電網(wǎng)和電機(jī)的沖擊；此外，儲(chǔ)能單元可以設(shè)計(jì)有超級(jí)電容模組保護(hù)電路，防止極端情況下對(duì)超級(jí)電容、直流母線等電路的損壞。
[0012]有益效果:節(jié)約了能源、降低了損耗，以無(wú)線的方式傳輸信息，有效的減少了工作人員反復(fù)勞作，降低了出錯(cuò)率、風(fēng)險(xiǎn)度也減輕了工作人員的勞動(dòng)負(fù)擔(dān)；操作及使用方便且實(shí)用性強(qiáng)；有效的解決了傳統(tǒng)抽油機(jī)變頻設(shè)備存在能量損失大、費(fèi)時(shí)費(fèi)力且容易影響正常運(yùn)行甚至造成故障的問(wèn)題。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.節(jié)能型塔架式抽油機(jī)用變頻系統(tǒng)，包括與電網(wǎng)連接的整流單元，其特征在于:所述整流單元的輸出端分別與主控模塊及逆變單元連接，其中整流單元與逆變單元之間通過(guò)直流母線連接，且直流母線上連接有儲(chǔ)能單元，所述逆變單元與電機(jī)輸入端連接；所述主控模塊分別與無(wú)線收發(fā)模塊、GPRS遠(yuǎn)程通訊模塊、逆變調(diào)制模塊及沖次沖程控制模塊連接；所述無(wú)線收發(fā)模塊及GPRS遠(yuǎn)程通訊模塊以無(wú)線的方式與手持終端連接；所述逆變調(diào)制模塊與所述逆變單元控制端連接；所述沖次沖程模塊與所述電機(jī)控制端連接。
2.如權(quán)利要求1所述的節(jié)能型塔架式抽油機(jī)用變頻系統(tǒng)，其特征在于:所述儲(chǔ)能單元包括超級(jí)電容模組。
【專利摘要】節(jié)能型塔架式抽油機(jī)用變頻系統(tǒng)。能解決傳統(tǒng)抽油機(jī)變頻設(shè)備存在能量損失大、費(fèi)時(shí)費(fèi)力且容易影響正常運(yùn)行甚至造成故障的問(wèn)題。包括與電網(wǎng)連接的整流單元，所述整流單元的輸出端分別與主控模塊及逆變單元連接，其中整流單元與逆變單元之間通過(guò)直流母線連接，且直流母線上連接有儲(chǔ)能單元，所述逆變單元與電機(jī)輸入端連接；所述主控模塊分別與無(wú)線收發(fā)模塊、GPRS遠(yuǎn)程通訊模塊、逆變調(diào)制模塊及沖次沖程控制模塊連接；所述無(wú)線收發(fā)模塊及GPRS遠(yuǎn)程通訊模塊以無(wú)線的方式與手持終端連接；所述逆變調(diào)制模塊與所述逆變單元控制端連接；所述沖次沖程模塊與所述電機(jī)控制端連接。操作及使用方便且實(shí)用性強(qiáng)。
【IPC分類】H02P27-06, H02J7-14
【公開(kāi)號(hào)】CN204442227
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520207368
【發(fā)明人】高峰, 宛立達(dá), 邢延方, 劉衛(wèi)秋, 李洪濤, 彭章建, 王德威
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司, 大慶石油管理局, 大慶油田裝備制造公司
【公開(kāi)日】2015年7月1日
【申請(qǐng)日】2015年4月8日