[发明专利]抽油机变频不停机调冲程调冲次装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种抽油机变频不停机调冲程调冲次装置，属于电气自动化技术领域。

背景技术

目前油田抽油机电动机绝大部分，还是原始的一个方向运行，通过四连杆机构将减速机输出端的圆周运动，转换成抽油杆的上下直线运动，若想改变冲程和冲次则必须改变皮带轮直径或减速箱的减速比，其过程极其费时费力。

现在虽然部分抽油机安装了变频控制，但还是原始的一个方向运行，电动机通过变频控制可以方便的改变电动机的速度，即改变了冲次，但是无法改变冲程，更实现不了频繁的正反转运行。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种抽油机变频不停机调冲程调冲次装置，本装置通过变频控制还可实现对三相永磁同步电动机和三相异步电动机频繁正反转运行。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：抽油机变频不停机调冲程调冲次装置由壳体、变频器、制动电阻、散热风机、温控器A、温控器B、主电源开关、辅助电源开关、避雷器、中间继电器、备用电源、变压器、整流桥、电容和加热器组成，本装置中的变频器采用Invertek英泰变频器型号为OPTIDRIVESP2，380V，17至60Hz，功率11KW至250KW ，可控制电动机频繁正反转运行；壳体为一矩形体，其上部设有防水沿，防水沿与壳体之间用4个吊环螺栓连接，防水沿与壳体之间有较大缝隙，防水沿下部的壳体上完全开孔，以利热风散出，在壳体底部开孔并设有防鼠网，在防鼠网上设有电动百叶窗，电动百叶窗由电动百叶窗电机控制。当温控器A监测壳体内温度高于30℃时，温控器A 给出开关量信号，散热风机运行进行排风。当温控器B监测到壳体内温度低于5℃时，温控器B 给出开关量信号，电动百叶窗自动关闭。壳体的前后是门板，左右是侧板，前后门板单开暗铰链，前后门板加密封条，在前门打开后的第二层小门上设有操作面板；在壳体内部，其上部设有制动电阻，在制动电阻下部设有散热风机，在其中部的一侧安装有变频器，另一侧设有主电源开关、辅助电源开关、温控器A、温控器B、避雷器、中间继电器、变压器、整流桥、电容、备用电源和加热器，在壳体的下部设有数个接线柱。抽油机变频不停机调冲程调冲次装置与抽油机永磁同步电动机或异步电动机电连接。

防鼠网为不锈钢网。

变频器是本装置中的重要部件，本装置中采用的变频器是Invertek英泰变频器，型号为OPTIDRIVESP2，是从国外引进的一种新型变频器，不停机调冲程调冲次主要是由该变频器控制来完成的。制动电阻是将抽油杆下降，电动机处于发电状态及电阻产生的热量由散热风机吹出壳体外，温控器A控制散热风机，壳体内温度高时温控器A给出开关量信号，散热风机启动向壳体外排出热风，温度低时，散热风机自动停止运行；温控器B根据设定的温度控制电动百叶窗启动或关闭，同时也控制加热器的工作或停止，其它部件是自动化工程中常用和通用的部件。

Invertek英泰变频器型号为OPTIDRIVESP2可方便地实现对抽油机永磁同步电动机和异步电动机在线不停机调冲程调冲次，可方便的实现位置控制，即实现了调冲程；改变变频器的输出频率，即改变了电动机的转数，也就是实现了调冲次。又由于本装置可控制电动机频繁正反转运行，从机械上可以省略掉四连杆机构，实现抽油杆上下的往复直线运动。

在抽油机一个行程的中间位置设置一个中位接近开关，中位接近开关每动作一次对一个行程所产生的误差复位清零一次，这样抽油机运行过程不存在累计误差。在其两侧最大行程位置加上止点与下止点保护行程开关，在开关动作时电动机立即反向运行，抽油机正常工作时不触碰上止点与下止点行程开关，使抽油机运行时安全性大为提高。

本发明还可实现抽油机运行到接近上止点和下止点时，任意设定停机时间再接着反向运行，比如设定零点几秒的时间，这样的人性化和柔性化运行大大改善了原来抽油机较硬的机械特性，如在抽油杆运行到下止点时，整体抽油杆存在极大的下行势能，此时抽油杆又被强行往上拽，抽油杆长期处于这样一个被强行拔河拉伸的状态，其后果是加速了抽油杆的机械疲劳，使抽油杆的使用寿命大为降低，抽油杆断掉是油田生产的常见故障。

内部设有备用电源，可在监测时给监测设备提供电源。