[实用新型]永磁电机直驱式螺杆泵抽油机的电机控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及螺杆泵抽油机，具体是一种永磁电机直驱式螺杆泵抽油机的电机控制装置。

背景技术

现阶段，各大油田在采油作业生产中使用的螺杆泵抽油机主要有二种驱动方式：Y系列电机+机械减速器驱动式、永磁交流电机直接驱动式。

其中，Y系列电机+机械减速器驱动式螺杆泵抽油机的驱动原理如图1所示，主要包括Y系列电机1、皮带2、皮带轮3、齿轮箱减速箱4、螺杆泵抽油机5。Y系列电机需380伏交流电源稳定供电，经长期使用发现，存在调速困难、效率低、减速箱易漏油、体积大、使用维护不方便等缺点。

而永磁交流电机直接驱动式的螺杆泵抽油机需要专门配套特殊的控制系统才能正常工作。必须具备使永磁交流电机柔性恒转矩变频起动、正常停机或意外断电时电阻阻尼制动等功能。

发明内容

本实用新型为了保证永磁交流电机直接驱动式的螺杆泵抽油机正常工作，并具备永磁交流电机柔性恒转矩变频起动、正常停机或意外断电时电阻阻尼制动等功能，提供了一种永磁电机直驱式螺杆泵抽油机的电机控制装置。

本实用新型是采用如下技术方案实现的：永磁电机直驱式螺杆泵抽油机的电机控制装置，包括永磁电机专用变频器UF、起停开关ST、断电延时继电器KT1、通电延时继电器KT2、接触器KM、用于与三相四线输电线路连接的输入接线端子A、B、C、N、用于与永磁电机M1连接的输出接线端子U1、V1、W1、以及经接触器KM常闭触点与输出接线端子U1、V1、W1连接的电阻制动电路，永磁电机专用变频器UF的三相交流380V输入端子R、S、T经断路器QF1与输入接线端子中的三相接线端子A、B、C相连，三相交流输出端子U、V、W经接触器KM的常开触点与输出接线端子U1、V1、W1相连，起停开关ST与断电延时继电器KT1串联形成串联支路，并串联在断路器QF1的任一输出侧接线端子与输入接线端子中的中性线接线端子N之间；断电延时继电器KT1的断电延时常开触点、永磁电机专用变频器UF内故障触发触点中的常闭触点、接触器KM串联形成串联支路，并与起停开关ST、断电延时继电器KT1的串联支路并联；通电延时继电器KT2与断电延时继电器KT1并联；通电延时继电器KT2的通电延时常开触点串联于永磁电机专用变频器UF的运行控制端子FWD与公共端子COM之间；永磁电机专用变频器UF的电源端子VRF与接地端子GND之间串联有调速用可变电阻器RP，可变电阻器RP的滑片与永磁电机专用变频器UF的模拟电压频率设定输入端子VCI相连；所述永磁电机专用变频器UF可由市面或厂家直接购得。

还包括用于与轴流风机M2连接的输出接线端子U2、V2、W2，输出接线端子U2、V2、W2经断路器QF2与断路器QF1的输出侧接线端子相连。

所述电阻制动电路为以三角形接法连接的制动电阻R1、R2、R3构成，用以消耗永磁电机M1转为发电机工况时发出的电能，利用永磁电机产生的反转矩使螺杆泵抽油机减速。制动电阻R1、R2、R3采用三角形接法的优点：三个电阻中任一个烧断时，三相电路还可以由其余的两个电阻构成回路，保证制动功率。

应用本实用新型所述电机控制装置前，首先将本装置的输入接线端子A、B、C、N与三相四线输电线路连接，输出接线端子U1、V1、W1与永磁电机直驱式螺杆泵抽油机的永磁电机M1连接，输出接线端子U2、V2、W2与轴流风机M2连接。

工作原理描述如下：

1、正常起动：闭合断路器QF1、QF2，闭合起停开关ST，断电延时继电器KT1、通电延时继电器KT2得电，断电延时继电器KT1的常开触点闭合，接触器KM得电，接触器KM的常开触点闭合、常闭触点断开；通电延时继电器KT2的常开触点延时闭合，永磁电机专用变频器UF开始工作，使永磁电机M1柔性恒转矩变频起动；通过调节可变电阻器RP，改变永磁电机专用变频器UF模拟电压频率设定输入端子VCI的输入，调整永磁电机专用变频器UF输出电压，实现对永磁电机M1的调速。

2、正常停机：断开起停开关ST，断电延时继电器KT1、通电延时继电器KT2失电，通电延时继电器KT2的常开触点断开，变频器停止输出，永磁电机M1减速；断电延时继电器KT1的常开触点延时断开，接触器KM失电，接触器KM的常开触点断开、常闭触点闭合，使永磁电机M1与电阻制动电路相连，实现电阻制动。

3、出现故障保护：如永磁电机专用变频器UF出现故障，其内故障触发触点中的常闭触点断开，接触器KM失电，接触器KM的常开触点断开、常闭触点闭合，使永磁电机M1与电阻制动电路相连，实现电阻制动。