[实用新型]智能化多功能调速装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种智能化多功能调速装置，属于抽油机调速技术领域。

背景技术

抽油机是开采石油的一种机器设备，俗称“磕头机”，通过加压的办法使石油出井。当抽油机上冲程时，油管弹性收缩向上运动，带动机械解堵采油器向上运动，撞击滑套产生振动；同时，正向单流阀关闭，变径活塞总成封堵油当抽油机下冲程时，油管弹性伸长向下运动，带动机械解堵采油器向下运动，撞击滑套产生振动；同时，反向单流阀部分关闭，变径活塞总成仍然封堵油套环形油道，使反向单流阀下方区域形成高压区，这一运动又对地层内的油流通道产生一种反向的冲击力。

但是由于油井之下的工况比较复杂，且抽油机由于磨损而导致运行的阻力加大，导致抽油机的运行效率普遍较低，一般只有30%左右，每年消耗的电能可达到亿千瓦时。

发明内容

本实用新型提供了一种智能化多功能调速装置，用于解决现有的抽油机存在的运行效率较低、电能消耗较高的问题，为此本实用新型提出了如下的技术方案：

一种智能化多功能调速装置，包括：互感器、整流电路、功率因数补偿电路、滤波电路、逆变单元、电压电流检测电路、光耦隔离电路和主控模块，互感器的信号输出端分别与整流电路和光耦隔离电路的信号输入端连接，整流电路的信号输出端与功率因数补偿电路的信号输入端连接，功率因数补偿电路的信号输出端与滤波电路的信号输入端连接，滤波电路的信号输出端与逆变单元的信号输入端连接，逆变单元的信号输入输出端与主控模块的信号输入输出端连接，电压电流检测电路的输入端接在三相交流电路上，电压电流检测电路的信号输出端与主控模块的电压电流检测信号输入端连接，光耦隔离电路的信号输出端与主控模块的隔离信号输入端连接。

本实用新型通过将互感器提取的交流信号转换为可识别的工况信息后发送给主控模块，并由主控模块根据工况信息对抽油机进行相应的调速，进而提高抽油机的运行效率，并节约电能；另外，通过整流电路、功率因数补偿电路、滤波电路、逆变单元对三相交流电的电压和电流信号采集后发送给主控模块，由主控模块对抽油机的功率进行计算，获得抽油机的最佳运行功率，能够进一步提高抽油机的运行效率。

附图说明

图1为本实用新型的具体实施方式提供的智能化多功能调速装置的结构示意图；

图2为本实用新型的具体实施方式提供的智能化多功能调速装置的整体模块结构示意图；

图3为本实用新型的具体实施方式提供的互感器、整流电路、功率因数补偿电路、滤波电路、逆变单元和光耦隔离电路的电路结构示意图；

图4为本实用新型的具体实施方式提供的主控模块的电路结构示意图。

具体实施方式

下面对本实用新型做进一步的详细说明：本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本实用新型的保护范围不限于下述实施例。

本具体实施方式提供了一种智能化多功能调速装置，如图1和图2所示，包括：互感器1、整流电路2、功率因数补偿电路3、滤波电路4、逆变单元5、光耦隔离电路6、主控模块7和电压电流检测电路8，互感器1的信号输出端分别与整流电路2和光耦隔离电路6的信号输入端连接，整流电路2的信号输出端与功率因数补偿电路3的信号输入端连接，功率因数补偿电路3的信号输出端与滤波电路4的信号输入端连接，滤波电路4的信号输出端与逆变单元5的信号输入端连接，逆变单元5的信号输入输出端与主控模块7的信号输入输出端连接，电压电流检测电路8的输入端接在三相交流电路上，电压电流检测电路8的信号输出端与主控模块7的电压电流检测信号输入端连接，光耦隔离电路6的信号输出端与主控模块7的隔离信号输入端连接。

如图3和图4所示，本具体实施方式提供的智能化多功能调速装置的工作原理是：包括五级运算放大器TL084。整流电路2由一级二级运算放大器组成，用于将互感器1（TA）提取的一相交流信号整流成脉动直流电压信号，由4.7ｕF电容和5.1K、20K电阻元件组成滤波电路4对脉动直流电压信号进行滤波后输入第三级电压跟随器电路中，再经后续两级放大器组成的倒相放大电路进行倒相放大后送入电压频率变换电路（V/F电压频率变换器LM231N），将输出电流(电压信号)的幅度变化转变为频率变化，在经由光耦隔离电路6（P521）进行光耦和隔离后送入主控模块7。

主控模块7是一种将计算机的双CPU、RAM和计时器、多种接口集成一片芯片上，形成芯片级计算机的中央多功能处理器，使之速度增加一倍，加上软件程序强大，对负载功率跟踪运算准确，随负载功率的变化而随时调整输出功率，达到节能的效果。