[实用新型]基于无刷直流电机的抽油机控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于无刷直流电机的抽油机控制系统，属于工业控制技术领域。背景技术  

目前，国内外的抽油机以油梁式抽油机为主，其缺点包括传动链长，可控性差，系统效率低、功率因数低、维护费用高、噪声大等，传统的抽油机系统需要高速驱动、多级传动来控制油梁式抽油机工作，具有成本高、维护费用高、噪声大的缺点。

实用新型内容

本实用新型的目的克服现有技术中的不足，提供基于无刷直流电机的抽油机控制系统，去掉了油梁式抽油机中的油梁、驴头、减速箱等机械装置，简化了结构，缩短了传动链，提高了抽油机的地面效率，成本低、维护费用低、噪声低，具有良好的应用前景。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种基于无刷直流电机的抽油机控制系统，其特征在于：包括PLC控制器、无刷直流电机、驱动电路、桥式逆变器、霍尔位置传感器和测速器，所述霍尔位置传感器安装在无刷直流电机上，并通过测速器与PLC控制器相连接，所述PLC控制器通过驱动电路与桥式逆变器的驱动信号输入端相连接，所述桥式逆变器的驱动信号输出端与无刷直流电机相连接，所述无刷直流电机设有大轮盘外转子，所述大轮盘外转子通过皮带与抽油机相连接。

前述的基于无刷直流电机的抽油机控制系统，其特征在于：还包括用于检测桥式逆变器驱动电压的欠压保护电路，所述欠压保护电路与PLC控制器相连接。

前述的基于无刷直流电机的抽油机控制系统，其特征在于：还包括整流电路和电容滤波电路，所述整流电路外接外部交流电源，并通过电容滤波电路与桥式逆变器的电源输入端相连接。

前述的基于无刷直流电机的抽油机控制系统，其特征在于：还包括报警指示电路，所述报警指示电路与报警指示电路。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的基于无刷直流电机的抽油机控制系统，采用PWM调制方式控制直流电机的转矩，并采用大轮盘外转子的无刷直流电机驱动抽油机工作，去掉了油梁式抽油机中的油梁、驴头、减速箱等机械装置，简化了结构，缩短了传动链，提高了抽油机的地面效率，成本低、维护费用低、噪声低，具有良好的应用前景。

附图说明

图1是本实用新型的基于无刷直流电机的抽油机控制系统的系统框图。

具体实施方式

下面将结合说明书附图，对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，基于无刷直流电机的抽油机控制系统，包括PLC控制器、无刷直流电机、驱动电路、桥式逆变器、霍尔位置传感器和测速器，霍尔位置传感器安装在无刷直流电机上，并通过测速器与PLC控制器相连接，PLC控制器通过驱动电路与桥式逆变器的驱动信号输入端相连接，桥式逆变器的驱动信号输出端与无刷直流电机相连接，无刷直流电机设有大轮盘外转子，大轮盘外转子通过皮带与抽油机相连接，这里采用大轮盘外转子较普通的电机转子大3倍以上，直接驱动抽油机，能够使油梁式抽油机去掉油梁、驴头、减速箱等机械装置，简化整个油梁式抽油机的结构，缩短了传动链，大大提高了抽油机的地面效率、机械传动装置的可靠性及运行效率，同时降低了采油成本，节约了资源，霍尔位置传感器检测无刷直流电机中大轮盘外转子的位置并输出霍尔信号，经过测速器将无刷直流电机的转速信号传递给PLC控制器，PLC控制器的输出PWM控制信号，PWM控制信号通过驱动电路后，经过桥式逆变器控制无刷直流电机转动，无刷直流电机带动大轮盘外转子转动，大轮盘外转子控制抽油机工作，由于抽油机的负载是波动的，此种设计能够保证抽油机抽油的自动调整，保证匀速的抽油。

本实用新型还包括用于检测桥式逆变器驱动电压的欠压保护电路，所述欠压保护电路与PLC控制器相连接，当检测到桥式逆变器驱动电压不足时，为了避免事故的发生，欠压保护电路控制桥式逆变器的下桥臂的功率三极管全部关断，使桥无刷直流电电机停止运行，起欠压保护作用。

本实用新型还包括整流电路和电容滤波电路，所述整流电路外接外部交流电源，并通过电容滤波电路与桥式逆变器的电源输入端相连接，将外部交流电源转化为控制无刷直流电电机的直流电压。

本实用新型还包括报警指示电路，报警指示电路与PLC控制箱连接，报警指示电路包括语音报警电路和报警指示灯，在欠压保护电路启动工作时（这时无刷直流电机停止工作），语音报警电路能够发出报警声，且报警指示灯闪烁，提醒用户及时进行故障处理。