抽油机随载动态控制器的制作方法

专利名称：抽油机随载动态控制器的制作方法技术领域：本实用新型属于油田抽油机的电控部分，即抽油机随载动态控制器。目前在中国石油工业的生产第一线，看到抽油机电控器产品的主要电路构成95％以上还是采用DZ10、DZ20空气断路器；CJ1-、CJ20交流接触器和RJ热继电路等。其设计思想、工艺、结构主要元器件等都停留在60～80年代水平。甚至目前在生产第一线还可以看到为数不少的已列入16批落后的淘汰产品还正在使用。造成能耗高、故障率高、效率低的“两高一低”局面，严重影响原油生产。本实用新型的目的是公开一种抽油机随载动态控制器，利用现代新技术实现对抽油机电动机的软起动、软停止，做到对电动机进行实时动态控制，使电能节省到最低限度。本目的以这样的技术方案来实现该抽油机随载动态控制器，它主要由控制器箱体、控制器主电路及控制电路组成，其中控制器主电路包括电源电路1与其相接的隔离断路器电路2，信号采集电路5及在其输出端连接的抽油机电动机6，在其中的隔离断路器电路2与信号采集电路5之间连接一三相智能交流集成电路3，同时，与其并联的还有过压保护电路4，所述控制电路是指在信号采集电路5的输出与三相智能交流集成电路3之间连接的信号处理随载动态控制电路7，及与之相接的手动控制电路及自动遥控控制接口电路8。该抽油机随载动态控制器，由于采用现代电子技术，即产品的整体设计中新设有三相智能模块，信号处理随载动态控制电路、过压保护电路及计算机自动遥控接口电路等，实现了对抽油机电动机的软起动、软停止，可在抽油机运行过程中随负载大小而自动控制抽油机端电压，让电动机的功率随负载大小而自动控制，使电动机工作状态完全符合抽油机的工作状态，做到对电动机进行实时动态控制，使电能节省到最低限度。另外，提高了电控制的防爆及安全性，可靠性与可操作性，同时也提高了抽油机的使用寿命。下列附图给出了本实用新型的实施例图1为本实用新型的整体电路结构框图。图2为本实用新型主电路部分的电路工作原理图。图3为信号处理随载动态控制电路构成的控制箱外形示意图。图4为信号处理随载动态控制电路的工作原理图。图5为手动控制及自动遥控控制接口电路的工作原理图。图6为图5中的集成电路A的具体电路工作原理图。图7为过压保护器电路工作原理图。结合附图对本实用新型作进一步说明。该抽油机随载动态控制器主要由控制器箱体、控制器主电路及控制电路组成。如图1、2所示控制器主电路包括有电源电路1、隔离断路器电路2，三相智能交流集成块(MGYS-GL-150A)3与过压保护电路4并接在隔离断路器的输出，三相智能交流集成块3的一输出连接信号采集电路5、另一输出连接信号处理随载动态控制电路7，抽油机电动机6连接在信号采集电路的输出端。控制电路包括信号处理随载动态控制电路7与手动控制器及自动遥控控制接口8。其中信号处理随载动态控制电路7并接在三相智能交流集成电路3与信号采集电路5上，而手动控制器、自动遥控接口电路与信号处理随载动态控制电路相接。该控制器的主电路工作原理图，由图2所示在三相电源L1、L2、L3的三相输出端设置有隔离断路器DK，三相智能交流集成块(MGYS-GL-150A)3与过压保护器4并接后接在隔离断路器的X1、X2、X3的三相端。参见图3、4，MGYS-GL-150A电路与过压保护器分别向信号处理动态控制电路提供-电流信号和电压信号，电流信号通过电流互感器LD输出端接入图4电路中的接点⑦、⑧上，电压信号的输出端接入其接点⑨、⑩上。图2所示，在电动机M与三相智能交流集成电路(MGYS-GL-150A)之间还接有电动机综合保护器JD。图4所示，信号处理随载动态控制电路主要包括有开关电路J1经变压器B，通过桥式整流D2再经三端稳压D3提供一个12V电压；电路中即连接总线的接点②接有双保险继电器开关电路J3；小模块集成电路A(SLC2B-380V)与信号初调电位器W1、W3，精调电位器W2构成信号调整处理电路。图6所示所述的小模块集成电路(SLD2B-380V)是由三极管BG2、BG3串联后再与三极管BG1并联构成。见图5，该手动控制器电路的构成是有一个转换开关HA，手动控制按钮TA、QA，控制端③、④与信号处理随载动态控制电路控制总线③、④相接；自动遥控接口电路的构成是有停止与起动闭合点SJ、YQ，报警器FM，及时间继电器SJ，控制端接点①、②与信号处理随载动态控制电路控制总线①、②相接。图6所示，它是一个阻容过压保护器电路，见图2，由压敏电阻RY1、RY2、RY3分别并接在各线路中(即三相线X1、X2、X3上)，在X1、X2、X3线路中分别串接有电容C11、电阻R11，电容C22、电阻R22，电容C33、电阻R22所构成。该抽油机随载动态控制器的工作原理闭合隔离开关DK，使控制系统得电。一、首先手动控制，将转向开关HA旋转到“手动”位置。起动时按下“起动”按钮QA，见图4，信号处理随载动态控制器内继电器J1吸合，变压器B得电通过D2整流由D3稳压并提供+12V电源，在此同时继电器J3吸合，控制总线MJL的脚②对地双保险开关J3打开，通过SLD2B集成电路中的三极管BG3、电阻R6对电容C3冲电，使控制总线MJL脚②电压逐渐升高，完成软起动。软起动过后信号源电流互感器LD、信号变压器Xi同时采集信号，分别经过二极管D、桥式整流D1整流，电容C1、C2滤波，电位器W1、W3调整初始值，W2进行精调，调整后的信号分别送到集成电路SLD2B中的三极管BG1、BG2进行处理，通过控制总线MJL脚②对集成块MGYS-GL-150A进行控制，达到实时动态地随负载大小变化而改变其集成块的输出电压，从而使电动机M的功率随负载大小变化而变化，将电能充分利用。停止时，按下“停止”按钮TA，使信号处理随载动态控制电路内继电器J1断开，变压器B断电，控制系统断电，继电器J3闭合，控制总线MJL脚②实施对地双保险，电动机M停止工作。二、自动遥控控制，见图5，将转换开关HA旋转到“自动”位置。起动时，先将控制器接到计算机通信遥控起动指令信号，遥控触点YQ闭合，报警器FM报警，操作人员离开抽油机现场，同时，时间继电器SJ得电经10秒钟延时两个延时触点，一个延时闭合触点SJ延时闭合，使信号处理随载动态控制电路中继电器J1吸合，变压器B得电通过整流电路D2整流，三端稳压D3提供+12V电源，同时继电器J3吸合，控制总线MJL脚②对地双保险开关J3打开，完成电动机M起动及动态随载任务。另一个延时断开触点SJ延时断开，使报警器FM解除报警。停止时，控制器接到计算机通信遥控停止指令信号，遥控触点YT闭合，信号处理随载动态控制电路中继电器J2吸合，J2的常闭触点断开，电路中的继电器J1断开，变压器B断电，控制系统断电J3闭合，控制总线MJL脚②实施对地双保险，电动机M停止工作。控制器主电路中的过压保护器是由RY1、RY2、RY3压敏电阻实施对浪涌电压，高压静电，雷击的保护。由电容C11、C22、C33，电阻R11、R22、R33完成对电网中以及MGYS-GL集成块工作时带来的操作过电压、尖峰窄脉冲和电网中的非线性干扰等。电动机M的过载、断相保护是由成品的JD-5B型电动机综合保护器完成，一旦出现过载或断相保护器常闭触点断开，使控制系统断电，对电动机实施保护。权利要求1.一种抽油机随载动态控制器，它主要由控制器箱体、控制器主电路及控制电路组成，其中控制器主电路包括电源电路(1)与其相接的隔离断路器电路(2)，信号采集电路(5)及接其输出端的抽油机电动机(6)，其特征是在隔离断路器电路(2)与信号采集电路(5)之间连接一三相智能交流集成电路(3)，同时，与其并联的还有过压保护电路(4)，所述控制电路是指在信号采集电路(5)的输出与三相智能交流集成电路(3)之间连接的信号处理随载动态控制电路(7)，以及与之相接的手动控制电路、自动遥控控制接口电路(8)。2.根据权利要求1所述的抽油机随载动态控制器，其特征是所述的三相智能交流集成电路(3)是指MJYS-JL-150A集成块。3.根据权利要求1所述的抽油机随载动态控制器，其特征是所述电压保护电路(4)是由三相电路中分别并联的压敏电阻RY1、RY2、RY3以及各相线路中分别串接的电容、电阻所构成，它们分别是电容C11、电阻R11、电容C22、电阻R22，电容C33、电阻R33。4.根据权利要求1所述的抽油机随载动态控制器，其特征是所述的信号处理随载动态控制电路(7)主要由开关电路J1经变压器B、整流电路D2、再经稳压D3提供一个12V稳压源，通过控制总线接点并接有双保险继电器开关电路J3，以及由集成小模块(SLD2B-380V)电路与初调及精调电位电路W1、W2、W3构成的信号调整处理电略所组成。5.根据权利要求1所述的抽油机随载动态控制器，其特征是所述的信号采集电路是由电流互感器LD构成。6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的抽油机随载动态控制器，其特征是所述的手动控制电路及自动遥控控制接口电路(8)主要由转换开关HA、手动按钮TA、QA；遥控触点YQ、YT，在起动触点YQ一端接有报警器FM及时间继电器SJ所组成。专利摘要该抽油机随载动态控制器,它包括由电源、隔离断路器、三相智能交流集成电路、过压保护电路、信号采集电路以及抽油机电动机组成的控制器主电路;由信号处理随载动态控制电路、手动控制器及自动遥控接口电路构成的控制电路以及控制器箱体所组成。该抽油机控制器实现随载动态控制,使能耗降到最低水平,是一般抽油机能耗的50%左右;它防爆和安全性好;由于增加了自动遥控接口,提高抽油机的可操作性;提高了使用寿命。文档编号F04B49/06GK2441999SQ0022660公开日2001年8月8日 申请日期2000年7月12日 优先权日2000年7月12日发明者徐琦, 魏玉震, 张克明, 吴东林, 徐刚 申请人:徐琦, 魏玉震