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抽油机节能拖动装置

阅读:568发布:2020-12-30

专利汇可以提供抽油机节能拖动装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本实用新型提供了一种抽油机节能拖动装置。它是由主机为高启动转矩、两种以上转速的异步 电动机 连接转差 离合器 和测速发 电机 所组成的滑差电机,滑差电机的调速系统由调速指令旋钮、移相触发器、可控 硅 激磁系统、速度 负反馈 系统和速控切换 开关 所组成并装连于控制保护箱内。滑差电机以闭环方式启动开环方式运行,并能无级调速。控制保护箱与主机联体安装,箱内还装连有断压、断流件和脉动负载电机综合保护器。它适用于各型游梁抽油机。,下面是抽油机节能拖动装置专利的具体信息内容。

1、一种抽油机节能拖动装置,它包括三相异步电动机和装设有熔断器、电 流表、交流接触器、控制变压器电机控制保护系统、补偿电容器的控制保护箱, 其特征是电机为由主机(4)是一台具有高启动转矩、两种以上转速的三相异步电 动机和转差离合器(1)、测速发电机(2)所组成的能有级及无级调速的滑差电机, 并由调节速度指令旋钮(5)、移相触发器(6)、可控激磁系统(7)、速度负反馈 系统(8)、速控切换开关(9)组成为滑差电机闭环启动开环运行的调速系统,滑差 电机的主机(4)端盖的凸缘止口直接装连于转差离合器(1)、并在主机输出轴端装 连测速发电机(2),滑差电机调速系统的调速指令旋钮(5)分别连接速控切换开关 (9)和移相触发器(6),移相触发器(6)连接可控硅激磁系统(7),可控硅激磁系统 (7)又连接转差离合器(1)的激磁线圈,速控切换开关(9)连接速度负反馈系统(8), 速度负反馈系统(8)又连接测速发电机(2),滑差电机的调速系统装连于控制保护 箱(3)内,控制保护箱(3)箱体与主机(4)联体固连于转差离合器(1)的侧部。
2、根据权利要求1所述的抽油机拖动装置,其特征是控制保护箱(3)内还装 连有防护型熔断器式隔离开关(11)、延时断开型真空交流接触器(12)和脉动负载 电机综合保护器(13)。
3、根据权利要求1或2所述的抽油机拖动装置,其特征是控制保护箱(3)内 的电机控制保护系统中的电机启停按钮还配连有隔箱控制电机启停的无线遥控器。
4、根据权利要求1或2或3所述的抽油机拖动装置,其特征是控制保护箱(3) 为箱由内藏式铰链连接并装有密码的安全防护型箱体,还在箱体上配合遥控 器开制有遥控讯号孔。

说明书全文

本实用新型涉及一种从深井中开采石油的设备,尤其是适用于游梁式抽油机 的电拖动装置。

在石油开采工业中,现有的抽油机拖动装置主要是由三相异步电动机电机 的控制保护箱组成。因为抽油机具有较大的启动负载,作业中产生过载的因素较 多,故通常选配的电动机功率大,而负载率低,耗能高、抽油机系统效率低。为 提高机械采油的系统效率,目前有的采用更换电动机传动轮来调节抽油机冲次, 用增加电动机转差率来加大抽油杆升降的速差,但由于油井的各项运行参数多变, 仅通过更换电机传动轮来调整抽油机冲次很难及时;而电机转差率的提高幅度有 限,而且统一设定的转差率值,也不能适应各类工况的油井,受诸多因素的限制。 控制保护箱内电器部件的设置综合保护功能较差,并且箱体与电动机分离连接, 致使常造成失窃或损坏,影响抽油机的正常作业。

本实用新型之目的是提供一种结构新颖、能有效地提高机械采油的系统效率 既可无级调节抽油机冲次,又能在较大范围内调节抽油杆上提速度,使其外机械 特性与抽油机的机械特性更加吻合,高效节能,且具有较好地综合保护功能,确 保安全正常采油作业的新型抽油机拖动装置。

为实现上述目的,本实用新型采取的技术方案是:将抽油机的动力电机采用 由主机是具有高启动转矩、两种以上转速的三相异步电动机和转差离合器、测速 发电机所组成具有能有级及无级调速的滑差电机,滑差电机的调速系统由调节速 度指令旋钮、移相触发器、可控激磁系统、速度负反馈系统和速控切换开关连 接所组成并装连于控制保护箱内。当滑差电机启动时,调节速度指令旋钮经移相 触发器和可控硅激磁系统向转差离合器的激磁线圈供入激磁电流,在滑差电机输 出轴的起动阶段,转差离合器激磁线圈的激磁电流由测速发电机提供的负反馈信 号控制,以闭环运行方式确保滑差电机的起动力矩;待滑差电机输出轴的转速达 到预定转速时,由速控切换开关切断测速发电机供给转差离合器的速度负反馈信 号,转差离合器激磁线圈的激磁电流值定值于调速指令旋钮设定的数值,滑差电 机进入开环运行方式,使抽油机沿自然特性曲线运行。本实用新型中,滑差电机 以闭环方式启动后,再以开环方式依自然特性曲线运行。众所周知,抽油机游梁 的负载端和平衡端的静载荷应基本相等,当抽油杆上提时,负载端增加了提升由 井下液面至油井出口的液柱重量负荷,由于滑差电机沿自然特性曲线工作,因此, 抽油杆上提时因负荷增加,而使负载转速下降,因而能使抽油杆实现“慢提快放” ,并且能在较大范围内通过调节转差离合器的激磁电流调整抽油杆上提的速度和 单位时间上提次数(冲次),即:降低转差离合器激磁电流,电机负载轴的转速 减小,抽油杆的上提速度减慢、冲次减少;反之,增加转差离合器激磁电流,抽 油杆冲次增加、上提速度加快。为此,可根据具体采油工艺所确定的产液量,依 照油井测定出的每立方米产液量上提100米,所消耗电能的最低值,设定该拖动 装置的最佳激磁电流值,达到高产、低耗、节能之目的。

本实用新型在电机的控制保护箱内分别装设了断压器件——防护型熔断器式 隔离开关、断流器件——带延时断开功能的真空交流接触器、电机保护器件—— 脉动负载电机综合保护器。防护型熔断器式隔离开关是在不同相的熔断管之间设 有上下交叉叠合的绝缘隔离板,能在熔断管拉出触座切断电路之前和插入触座接 通电路之前,隔离板保持交连叠合状态,具有安全防护功能。延时断开型真空交 流接触器是在开关的激磁线圈上并联有阻容贮能元件,当油井输电线路发生 瞬间电压消失故障时,能延时断开主触点,其间若线路电源端自动重合闸系统重 合成功,电源恢复正常,则抽油机可依“惯性”顺势恢复运行,这样有利于油井 有效运行时率的提高。脉动负载电机综合保护器是以连续出现的异常电流峰值的 次数作延时参数,能有效地对脉动负载电机承担过载保护。控制保护箱的箱体与 主机联体固定连接于转差离合器的侧部,使电机与控制保护箱之间的电导线不外 露,也减少了安装的工作量。

由于本实用新型是由主机为高启动转矩和两种以上转速的异步电动机的滑差 电机并连接其调速系统所组成,滑差电机为闭环启动、开环运行且能无级调速式 结构,既可无级调节抽油机冲次,又能在较大范围内调节抽油杆的上提速度,使 其外机械特性与抽油机的机械特性更加吻合,能适应油井采油工艺需要,有效地 提高了机械采油的系统效率,并在控制保护箱内装设了新型断压、断流器件和脉 动负载电机过载综合保护器件,还把控制箱体与主机联体,集多项先进技术于一 体。本实用新型比现有同类装置结构新颖、设计合理,高效、节能、运行安全稳 定,适于各型游梁式抽油机,系一种新型的抽油机拖动装置。

下面结合附图实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1是本实用新型实施例产品结构图。

图2是图1的左视图。

图3是本实用新型中滑差电机及其调速系统的连接框图

图4是本实用新型的电气连接框图。

如附图1、图2、图3所示,本实用新型包括:滑差电机和控制保护箱(3)。滑 差电机是由主机(4)为一台具有高启动转矩、两种以上转速的三相异步电动机和 转差离合器(1)、测速发电机(2)所组成,主机(4)端盖的凸缘止口直接连于转差 离合器(1),并在主机(4)的输出轴端装连测速发电机(2)。控制保护箱(3)的箱体 与主机(4)联体固定装连于转差离合器(1)的侧部。控制保护箱(3)内装连有由调 节速度指令旋钮(5)、移相触发器(6)、可控硅激磁系统(7)、速度负反馈系统(8)、 速控切换开关(9)所组成的滑差电机闭环启动开环运行的调速系统和断压器件防 护型熔断器式隔离开关(11)、断流器件延时断开型真空交流接触器(12)、电机保 护器件脉动负载电机综合保护器(13)、电流表(14)、控制变压器(15)、补偿电容 器(16)、电机控制保护系统。滑差电机调速系统的调速指令旋钮(5)分别连接速 控切换开关(9)和移相触发器(6),移相触发器(6)连接可控硅激磁系统(7),可控 硅激磁系统(7)又连接转差离合器(1)的激磁线圈,速控切换开关(9)连接速度负 反馈系统(8),速度负反馈系统(8)又连接测速发电机(2)。

参照附图4所示实施例,本实用新型的电气连接为进线电力电缆(10)先连接 防护型熔断器式隔离开关(11)后分别连接控制变压器(15)和延时断开型真空交流 接触器(12),交流接触器(12)连接脉动负载电机综合保护器(13),电机综合保护 器(13)连接滑差电机的主机(4),控制变压器(15)的输出线J、K分别连接滑差电 机调速系统和电机控制保护系统。

为了便于抽油机电机的控制操作,本实用新型还和控制保护箱(3)内的电机 控制保护系统中的启停控制按钮配连有隔箱控制电机启停的无线遥控器。

本实用新型的控制保护箱(3)是箱由内藏式铰链连接并装有密码的安全 防护型箱体,还在箱体上配合无线遥控器开制有遥控讯号孔。

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