[实用新型]带有智能控制设备的抽油机专用高启动转矩节能电机

说明书

本发明创造涉及一种高启动转矩的高效节能电机，也是一种可以在油田的游梁式抽油机上使用的具有高启动转矩的节能电机及其根据载荷选定绕组的智能控制装置。

现有的油田抽油机电机包括两大部分，即普通的Y系列电机和高滑率电机。由于采油过程中的负载变化比较大，特别是启动时的载荷与持续工作载荷相差特别大。这样，在使用普通的Y系列电机的时候，为了满足启动的要求必须按照启动转矩选用电机，平均是正常工作的功率的两倍，这样就造成电机长期在低载荷下运行，效率和功率因数都很低。取而代之的高滑率电机提高了启动转矩，能够实现一定程度的节能，但因转子电阻大，负荷稍重就耗能急剧增大，并且发热严重，以致不能采用封闭式电机，绕组外露，在电机的定子端部绕组接有6个温度传感器这使电机的可靠性下降，成本上升，长期野外运行易于损坏。即使不封闭使用，电机也由于过热产生的返修率也高于原有电机，以致使用寿命远低于前者。

本发明创造的目的在于提供一种带有智能控制设备的抽油机专用高启动转矩节能电机，启动转矩高，可以根据载荷情况选用承担相应载荷的绕组。

本发明创造的目的是这样实现的：

带有智能控制设备的抽油机专用高启动转矩节能电机，其组成包括：电动机的零部件，所述的电动机的绕组每相分为2或3或4段，每段的抽头与智能控制设备相连，所述的智能控制设备将按三相绕组“△”接或者“Y”接或者“△Y”混合接的方式接线。

上述的带有智能控制设备的抽油机专用高启动转矩节能电机，所述的智能控制装置与电动机的接线方式是将所述的抽头根据分成的段数相应分成2或3或4组，根据所测负载情况自动换组。

上述的带有智能控制设备的抽油机专用高启动转矩节能电机，所述的智能控制装置包括与所述的电动机相连的电流互感器、与所述的电流互感器相连的采样电阻、与所述的采样电阻相连的有效值电路、与所述的有效值电路相连的带有周期平均值计算和反时限计算功能的CPU、与所述的CPU相连的动作继电器、连接所述的动作继电器和所述的电动机的交流接触器或无触点开关。

本发明创造的优点在于：

1．本产品通过对电机每相绕组分段的方式，改变电机的工作参数，以得到高转矩和按档降低的低转矩，由于不需采用耗能发热量大的转子电阻，克服了长期以来，使用转子电阻的发热问题和使用普通Y系列电动机出现的启动与运行功率因数差问题。使用本产品可以代替一到两个功率等级的普通Y系列电机。

2．在抽油工作过程中需要的工作功率，远小于启动功率，采用常规的降低电机输出功率的方法，虽然效果显著，但是由于受环境温度、潮汐等影响，抽油机的负载情况可能会发生很大变化，本产品可以随电机的输出功率跟随负载上升或者下降，即通过计算波动负载下抽油机电机的平均负载功率来控制电机的输出功率。根据测得的或者规定的负载情况自动调换或者手工调换工作位置即工作圈数，工作效率高，可以适应载荷的变化，在额定载荷为0-150％的情况下，均可以取得较高的功率因数和与之配合的整机的工作效率，其节能效果，可以达到10-20％。本产品不但能够节约有功功率，而且能够节约无功功率，效果明显，可以降低电网污染。

3．采用普通的电动机零部件，对于电机部分，仅仅是改变了电机的抽头连接的结构方案，使用原来的机械零件生产线就可以更换机型，不需要新的电动机生产线投入，单台电机月节电900度一年即可收回成本，其控制系统的价格也低于高滑电机。因此，本产品易于推广使用，能够及时地进入工业化生产、取得巨大的社会效益、在短期内节约大量能源。

4．解决了发热问题，提高了电机的使用寿命，并且降低了因电动机故障停工比例，能够带来较大的工作效益。

附图1是本发明创造的结构示意图。

附图2是绕组接线和智能控制选载的示意图。

附图3是所述的智能控制设备的工作原理图。

附图4是所述的智能控制设备的流程图。

附图5是有效值电路的一种典型电路图。

下面结合附图作进一步的说明：

实施例1：