抽油機節能電機的製作方法
2023-10-27 15:06:52 1
專利名稱：抽油機節能電機的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於電機領域，涉及採油領域遊梁抽油機的驅動電機及其控制裝置。
目前，遊梁抽油機仍然是主要的機械採油設備，但遊梁抽油機電存在著一些不利因素。主要是起動扭矩大，平衡效果差，在一個衝次過程中載荷變化較大。同時由於抽吸工況的變化，載荷也是經常變化的。這些因素決定了在選用電機時必須留有一定的餘量，而電機實際運行時，多數情況下，負載率為50～60％，甚至低於50％。這樣電機的效率和功率因數都降低，造成能耗的增加。
本實用新型的目的是，設計製作一種抽油機節能電機，將電機定子繞組設計為兩個功率按一定比例分配，而又可以並聯使用的繞組，兩套繞組可以分別接入電源，也可以並聯後接入電源。採用單片機及交流接觸器自動調控裝置，使電機有三種功率與不同情況下的負載相匹配。這樣，在不同的負載情況下，電機都能在較高負載率的情況下運行。提高了效率和功率因數，達到節能的目的。同時，用單片機可以實現對電機的監測、保護，以及對用電量的計算和顯示。
本實用新型的抽油機節能電機，由電機定子、轉子和控制裝置組成，其特徵是，在電機的定子上設計有兩個可以並聯使用的繞組，兩個繞組的功率分別為P1和P2，其功率之間關係為P1/(P1+P2)≈P2/P1≈0.618～0.70，轉子是一個；控制裝置由電流互感器、交流接觸器和單片機構成，在兩個繞組電源進線上，分別連接有交流接觸器，進線都穿過電流互感器；單片機的輸出接口與兩個交流接觸器線圈的繼電器開關連通，單片機的輸入接口與電流互感器連通，單片機的電源接口與整流穩壓電源連接，單片機實時監測電機的電壓和電流，將檢測和計算的參數通過接口送數碼顯示單元。
本實用新型的使用方法是，單片機既控制兩個交流接觸器線圈的繼電器開關，起動時，單片機先令P1繞組上的交流接觸器閉合，延遲0.5秒左右，再令P2繞組上的交流接觸器閉合，由於起動瞬間，電機與抽油機之間的傳動膠帶有一個彈性緩衝，因此令兩個繞組分別起動，總啟動電流下降，可減緩啟動電流對電網的衝擊。單片機根據電流互感器採集的電流判斷，如果總負載率低於60％，即可斷去P2繞組，P1繞組單獨運行；如果負載更輕時，起動以後還可以斷去P1繞組，P2繞組單獨運行。在運行過程中，根據負載情況，另一個繞組隨時可以投入運行。由於單片機控制靈活，交流接觸器動作速度快(一般為30-50毫秒)，從而解決了遊梁抽油機在下換向點處的瞬間較大載荷問題；當瞬間過載不超過P1繞組過載能力時，另一個繞組可不投入運行。
本實用新型的優點是，電機定子上有兩個可以並聯的繞組，功率按一定比例分配，可以組成三個功率P1、P2、P1+P2。可以在重載時，兩個繞組都投入運行，中載時，繞組1投入運行，輕載時，繞組2投入運行，即在不同的負載範圍，電機有不同的功率與之匹配、使得電機的負載率總是處於0.7-1.0之間、在這個負載率範圍內，電機的效率和功率都較高，從而達到節能的目的；分時起動可以減小起動電流對電網的衝擊；由於採用單片機，可以實現過載(過流)、短路、過壓、斷相的保護；可以計算功率、功率因數和電功，並顯示這些參數。適用於機械採油領域遊梁抽油機或其他類型抽油機的驅動電機。
以下結合附圖及實施例，對本實用新型作進一步的描述
圖1是抽油機節能電機的構造示意和電路原理圖由圖可見，抽油機節能電機，由電機定子、轉子和控制裝置組成，在電機的定子上有兩個可以並聯的繞組，繞組1的功率為P1，繞組P2的功率為P2，兩個功率之間關係為P1/(P1+P2)≈P2/P1≈0.618～0.70，3為定子鐵芯，4為轉子；控制裝置由電流互感器、交流接觸器和單片機構成，電源線經過交流接觸器5，再穿過電流互感器6接繞組1，同一電源線經過交流接觸器7，再穿過電流互感器8接繞組2；單片機9是具有A/D轉換和數據處理功能的M68HC05的微處理器晶片，如8098等；它的主要功能是將電流互感器採集的電流信號和電壓信號進行A/D轉換及數據處理，根據處理的結果向交流接觸器發出控制指令。單片機9與電流互感器連通，單片機由整流穩壓電源10供電，單片機實時監測電機的電壓、電流，將檢測和計算的參數送數碼顯示單元11。
權利要求1.一種抽油機節能電機，由電機定子、轉子和控制裝置組成，其特徵是，在電機的定子上設計有兩個並聯使用的繞組，兩個繞組的功率分別為P1和P2，其功率之間關係為P1/(P1+P2)≈P2/P1≈0.618～0.70，轉子是一個；控制裝置由電流互感器、交流接觸器和單片機構成，在兩個繞組電源進線上，分別連接有交流接觸器，進線都穿過電流互感器；單片機的輸出接口與兩個交流接觸器線圈的繼電器開關連通，單片機的輸入接口與電流互感器連通，單片機的電源接口與整流穩壓電源連接，單片機實時監測電機的電壓、電流和計算的參數通過接口送數碼顯示單元。
專利摘要一種抽油機節能電機,其特徵是,在電機的定子上設計有兩個可以並聯使用的繞組,兩個繞組的功率之間關係為:P1/(P1+P2)≈P2/P1≈0.618～.0.70。轉子是一個;實時控制由電流互感器、交流接觸器和單片機構成。優點是,可以組成三個功率,在不同的區間內與負載匹配;電機的效率和功率因數都得到提高;分時起動可以減小起動電流對電網的衝擊;單片機可實時監測、計算和顯示。適用於油田用抽油機的驅動電機。
文檔編號H02K3/28GK2282746SQ9624917
公開日1998年5月27日 申請日期1996年12月18日 優先權日1996年12月18日
發明者白連平 申請人:石油大學(華東)