[实用新型]油田注水站高频PWM斩波调速系统

说明书

技术领域

本实用新型属于油田采油领域，涉及油田注水设备，具体是油田注水站高频PWM斩波调速系统。

背景技术

油田采油设备中，注水站也是一个不可或缺的组成部分，注水站的作用是把供水系统送来符合注水水质要求的低压水通过水泵加压变成油田开发需要的高压水，经过高压阀组分别送到注水干线，再经配水间送往注水井，注入油层；为了让注水效果更好，传统的注水站均对机泵进行了改进，原有的电机大都改成离心式注水泵，然而这种传统的注水站却存在电机硬启动、控制不智能、电机保护功能低以及无法采集和显示电机相关数据的问题，导致注水站电机启动后经常瞬时停机，或启动后发现泵波动较大、整机震动或有其他机械摩擦，电机控制无法达到智能化，电机经常坏损严重，一些相关必要数据无从得知等。

发明内容

本实用新型为解决传统的注水站存在电机硬启动、控制不智能、电机保护功能低以及无法采集和显示电机相关数据的问题，而提出的油田注水站高频PWM斩波调速系统，包括电机，电机的电源输入端连接电源，所述电机上连接有软启动器，软启动器与整流器连接，整流器的输出端与斩波器连接，斩波器的输出端与逆变器连接，逆变器的输出端与电机连接，软启动器与整流器之间连接有数据采集单元，数据采集单元的数据输出端与控制器连接，控制器的控制输出端与调制驱动器连接，调制驱动器的输出端与斩波器连接，控制器的逆变输出端与逆变驱动器连接，逆变驱动器的输出端与逆变器连接，控制器的数据输出端与显示器连接，控制器的控制输入端与输入模块连接。

所述数据采集单元包括电压传感器、电流传感器、温度传感器以及数据采集处理器，其中温度传感器设在电机上。

所述控制器为PLC。

所述整流器与斩波器之间连接有过压保护器。

所述斩波器与逆变器之间连接有颠覆保护器。

所述软启动器为液态软启动器。

本实用新型的有益效果：通过该系统可以对电机进行有效的智能化控制，采集电机电压、电流及温度等必要数据，通过控制器分析和处理，软启动器控制电机软启动，当电机软启动达到工频时，转至整流器工频运行，控制斩波器的占空比，从而通过逆变器控制电机转速，并且系统中设有过压保护器及颠覆保护器；系统使得电机软启动、智能化、电机保护功能高，并且具有采集和显示电机相关数据等功能，使用方便、操作简单、功能强大且实用性强。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1对本实用新型作进一步说明，油田注水站高频PWM斩波调速系统，包括电机，电机的电源输入端连接电源，所述电机上连接有软启动器，控制电机软启动，以去除电机硬启动对电机造成的损伤，软启动器与整流器连接，当电机软启动结束后，即电机达到工频、额定速度后，电机与整流器连接，控制电机正常运行，整流器的输出端与斩波器连接，电机转子电流经整流器整流后变换成脉动直流电流后送到斩波器，斩波器中的IGBT元件作周期性导通和关断动作，当IGBT导通时，电机转速上升，当IGBT关断时,电机转速下降，斩波器的输出端与逆变器连接，将电流重新变换成交流电，逆变器的输出端与电机连接，以便于将交流电反馈到电机定子的附加绕组，以上过程属于调节占空比控制电机转速的过程，软启动器与整流器之间连接有数据采集单元，采集电机必要的相关数据，以便于控制器处理和分析，从而通过对斩波器的调节，智能化控制电机转速，数据采集单元的数据输出端与控制器连接，控制器的控制输出端与调制驱动器连接，调制驱动器的输出端与斩波器连接，调制驱动器用于处理控制器输出的信号，即数据处理，具体的说是PLC输出PWM数字信号到调制驱动器，调制驱动器将数字信号转换为光电信号后传送到斩波器，控制器的逆变输出端与逆变驱动器连接，逆变驱动器的输出端与逆变器连接，同理，逆变驱动器用于数据处理，控制器的数据输出端与显示器连接，用于必要数据的显示，控制器的控制输入端与输入模块连接，以便于工作人员通过输入模块对控制器进行控制。

所述数据采集单元包括电压传感器、电流传感器、温度传感器以及数据采集处理器，其中温度传感器设在电机上，从而采集电压、电流及温度数据。

所述控制器包括PLC。

所述整流器与斩波器之间连接有过压保护器，对系统元器件起到保护作用。

所述斩波器与逆变器之间连接有颠覆保护器，起到保护逆变器的作用。

所述软启动器为液态软启动器，以便于有效的实现平滑启动。

本实施方式的有益效果：利用软启动器使电机在启动时进行软启动，保护电机的同时也加大了工作效果，通过数据采集单元采集电机必要数据，并将数据发送至控制器，控制器分析和处理之后调节斩波器的占空比及逆变器，从而调节电机的转速，达到对电机智能化控制的目的，同时将数据显示在显示器让，让工作人员观察显示的数据之后，通过输入模块控制控制器工作，并且系统中设有元器件的保护器；有效的解决了传统的注水站存在电机硬启动、控制不智能、电机保护功能低以及无法采集和显示电机相关数据的问题。