[发明专利]一种抽油机曲柄摆动控制装置及方法

权利要求书

1.一种抽油机曲柄摆动控制方法，其特征在于，采用抽油机曲柄摆动控制装置，所述抽油机曲柄摆动控制装置包括依次电连接的控制器、变频装置、电动机和抽油机，所述电动机上连接有用于采集电动机转速的转速传感器和用于采集电动机电参数据的电参采集模块，所述抽油机上连接有用于采集抽油机载荷数据的载荷传感器、用于采集抽油机位移数据的位移传感器以及用于采集抽油机曲柄位置数据的曲柄位置传感器，所述转速传感器、电参采集模块、载荷传感器、位移传感器以及曲柄位置传感器均连接至控制器；

所述抽油机曲柄摆动控制方法包括以下步骤：

步骤一：通过载荷传感器、位移传感器以及曲柄位置传感器采集抽油机载荷、位移及曲柄位置数据，同时通过转速传感器和电参采集模块采集电动机转速和电参数据，实现对抽油机运转状态监控；

步骤二：控制器根据步骤一所测参数进行分析计算，自适应调整曲柄摆动的工作制度，计算电机运行及停止时间、电机转速、转速分布和电流频率分布，并将计算得到的参数发送给变频装置；

具体包括：

（a）通过载荷及位移数据得到载荷与时间、位移与时间曲线，进而得到井口光杆示功图，根据光杆示功图得到该井的冲程损失，冲程损失大小即为光杆运动长度，由光杆运动长度折算到曲柄最大摆动幅度，初步确定曲柄摆动位置和曲柄摆动幅度；

（b）控制器根据曲柄摆动位置和曲柄摆动幅度以及实时采集的曲柄位置数据，给变频器发送指令，控制电机转速和驱动时间，实现曲柄摆动初步控制；

（c）在摆动过程中，控制器通过采集电参数据计算电动机功率，并根据摆动过程中功率最小值得到曲柄最佳驱动位置，然后折算到电机运行及停止时间、电机转速、转速分布和电流频率分布，并将计算得到的参数发送给变频装置；

步骤三：变频装置控制电动机运行，进而控制抽油机曲柄摆动。

2.根据权利要求1所述的抽油机曲柄摆动控制方法，其特征在于，每个冲程周期内等时间间隔测取数据组点数不少于200个。

3.根据权利要求1所述的抽油机曲柄摆动控制方法，其特征在于，步骤（a）中初步确定曲柄摆动位置为上死点位置。