[实用新型]潜油伺服拖动系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种拖动系统，尤其是一种潜油伺服拖动系统。

背景技术

目前我国和世界其它产油国家，油田上都广泛使用潜油电机来驱动潜油电泵来汲取原油，传统的潜油电泵系统，其动力源主要是二极三相异步电动机，现有的采油系统在采油工艺配套中存在三个问题：

一是与离心潜油泵配套时因电机转速低于同步转速、电机效率和功率因数偏低；

二是与潜油螺杆泵配套上时，转速过高很难经过转速器将速度降低到与螺杆泵相适应的转速，即使采用减速器也大大的提高了采油成本和降低了系统的效率，若采用变频调速装置，使电机长期处于低频工作状态又容易引起电机的温升加快，引起电机故障。系统不能实现灵活控制，效率低。

三是传统的潜油电泵系统即使采用变频控制，其电机控制柜往往置于地面其交流电在传输至电机时由于是远距离传输，能量损耗严重，进一步降低了系统的效率。

随着新技术的发展，伺服技术的逐渐成熟，伺服潜油抽油系统成为潜油抽油系统的一种发展趋势。公开号为CN228745Y的文献提出了一种稀土永磁潜油电动机，但它总得来说只是在原有异步潜油电机的基础上通过在转子上嵌入永磁体来改善同步转速的问题，极限于电机本体，没有解决转速可调，在低速场合的应用仍然很困难，效率也不是很高。公开号为CN2627715Y的文献也公开了一中稀土永磁同步潜油电机，不足依然是在其节能以及速度可调上的缺乏。虽然结合变频控制器使用仍然存在节能率低的问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出一种潜油伺服抽油系统，以永磁同步伺服电机作为动力源，利用伺服系统实现整个系统的闭环控制，调速范围大，功率因数高，提高了系统的可控性和节能率，实现了油井的柔性生产。

本实用新型所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的：

一种潜油伺服拖动系统，包括泵和直接与泵相连的伺服电机系统，地面控制装置通过电缆与地面电源相连，该电缆与伺服电机系统相连；地面电源经过地面控制装置控制对伺服电机和泵的供电，所述的伺服电机系统包括伺服电机和伺服控制器，所述的伺服电机的电机轴尾部设有光电式编码器，带有光电式编码器的电机轴头部密封并伸入伺服控制器的壳体中，光电式编码器将检测到的位置信号输出给伺服控制器，伺服控制器控制伺服电机的运转。

优选地，电机轴尾部是密封的。

优选地，伺服电机的壳体外壁的头部通过电机头部法兰与泵相连，所述的电机头部法兰上开设有注油孔。

可选地，电缆从伺服电机的壳体外部走线，通过电缆连接头进入伺服控制器与电路板相连，电路板输出电机动力线为伺服电机提供动力，输出信号线控制位置检测装置。

可选地，电缆从伺服电机的壳体内部走线，电缆接头从壳体内部顶端输入，通过线束穿过伺服电机内腔，与伺服控制器中的电路板相连，电路板分别输出电机动力线为伺服电机提供动力，输出信号线控制位置检测装置。

可选地，伺服控制器包括伺服控制器壳体，在所述壳体的内壁上设有控制器转接件，该转接件使伺服控制器与电机连接成一体。

可选地，控制器壳体上设有散热片，该散热片与转接件连接。

优选地，控制器壳体内腔中灌封导热胶便于控制器内腔散热。

可选地，控制器壳体的下方还设有散热腔，其内部充满散热液体，该散热液体为不具有腐蚀性、不可燃的任何液体，比如：水或45^#液压油；散热腔的腔壁开设有通孔，散热片的末端延伸并从通孔插入所述的散热腔内；通孔处设有密封圈。

可选地，伺服控制器包括伺服控制器壳体，控制器壳体内腔中灌封导热胶，便于控制器内腔散热。

所述的导热胶为环氧树脂灌封胶、硅橡胶灌封胶、聚氨酯灌封胶、UV灌封胶、热熔性灌封胶或有机硅灌封胶。

优选地，伺服电机为多节伺服电机，相邻的两节电机的转子轴通过联轴器连接；相邻的两节电机上设置的电机转子的N极对应在一条直线上，S极对应在一条直线上；电机定子的U、V、W三相绕组分别对应在一条直线上。

优选地，多节伺服电机相邻的两节电机之间还设有扶正轴承，对电机进行支撑。

优选地，光电式编码器可以为增量式编码器、绝对式编码器或混合式绝对值编码器等多种。

综上所述，本实用新型具有如下优点：

1、系统采用永磁同步伺服电机，伺服电机本省就有效率高的优点。永磁同步电机的转子由永磁体励磁，出功大，功率密度高，使得电机转速等于同步转速，功率因数高，节能率高，更省电。