[发明专利]一种基于变频器变速驱动游梁式抽油机的节能方法

说明书

本发明涉及变频器变速节能技术领域，尤其涉及一种基于变频器变速驱动游梁式抽油机的节能方法，包括三项交流电、变频器、三项异步电动机和PLC控制器，所述三项交流电、变频器和三项异步电动机之间通过单向信号依次传输连接，PLC控制器与变频器之间通过双向信号传输连接，还包括整流电路模块、滤波电路模块和逆变电路模块。在游梁式抽油机配重不平衡时，通过改变变频器的输出频率，调节抽油机的运行速度，来使抽油机的配重不平衡的能量和抽油机运动的动能之间相互转换，通过抽油机系统内部解决不平衡时的能量转换问题。本发明既减少了电能的消耗，又避免了谐波的产生，并且还提高了电能的利用率。

技术领域

本发明涉及变频器变速节能技术领域，尤其涉及一种基于变频器变速驱动游梁式抽油机的节能方法。

背景技术

目前油田大部分抽油机都采取工频直接驱动电机来驱动抽油机进行工作，抽油机的抽取速度通常由改变电机的主动轮和从动轮的大小比例关系来调节抽油的速度。因为由于抽油机的四连杆的特殊结构，当抽油机驱动电机以固定频率旋转时，抽油机带动抽油杆运动速度呈现出正弦曲线的往复运动。抽油机的曲臂上都会有配重的平衡块，来对抽油机的抽油杆的重量进行配重平衡，这样使得抽油机电能主要消耗在举升油管中的油液，此时是抽油机运行的最佳状态，能减少其他无用功的消耗。

当有些抽油井的产量不稳定，或抽油机经过作业调整泵挂深度时，会造成配重不平衡。但是这种情况又难以被发现。而且产量不稳定的抽油井又无法实时调节抽油机的配重比例，因此抽油机无法工作在最佳状态。电机在驱动抽油机时，强制使抽油机带动抽油杆呈正弦周期运动，总是有半个周期会增加电能消耗，另半个周期又会产生倒发电现象，产生的谐波严重干扰污染电网。

因此，我们提出了一种基于变频器变速驱动游梁式抽油机的节能方法用于解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于变频器变速驱动游梁式抽油机的节能方法。

一种基于变频器变速驱动游梁式抽油机的节能方法，包括三项交流电、变频器、三项异步电动机和PLC控制器，所述三项交流电、变频器和三项异步电动机之间通过单向信号依次传输连接，PLC控制器与变频器之间通过双向信号传输连接；

还包括整流电路模块、滤波电路模块和逆变电路模块，整流电路模块由VD1、VD2、VD3、VD4、VD5和VD6整流组成且与三项交流电相连接，滤波电路模块由分别并联在两个负载电阻两端的电容器C1和电容器C2，以及并联在另一个负载电阻两端的开关K组成，逆变电路模块由六组逆变单电路组成，每组逆变单电路均由并联在三极管 NPN上的二极管组成，且逆变电路模块与三项异步电动机相连接。

优选的，所述VD1、VD2、VD3、VD4、VD5和VD6均为整流二极管，且其整流后与变频器的母线通过单向信号传输连接。

优选的，所述变频器的母线电压为P与P-之间的电动势差值。

优选的，所述PLC控制器与变频器之间通过485接口连接。

优选的，与所述三极管NPN连接的二极管的两端分别与三极管 NPN的集电极c端和发射极e端相连接。

优选的，六组所述的逆变单电路分别为第一电路、第二电路、第三电路、第四电路、第五电路和第六电路。

优选的，所述第一电路和第四电路串联连接成第一单支路，第三电路和第六电路串联连接成第二单支路，第二电路和第五电路串联连接成第三单支路，第一单支路、第二单支路和第三单支路之间并联连接。

相比于现有技术，本发明的有益效果是：