[实用新型]抽油机专用变频器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种变频调速装置，具体地说，是一种油田用抽油机专用变频器。

背景技术

我国的油田绝大部分要靠注水来压油入井，靠抽油机把油从地层中提升上来。以水换油、以电换油是目前我国油田的现状。如何提高采油效率，降低采出液的吨液能耗，提高产量，使抽油机的参数更好的适应地上、地下工况，使现场抽油机调节更为方便，成为业内人士的焦点。

目前，在油田抽油机设备中，游梁式抽油机使用方便、可靠，是目前油田采油生产中的主要设备，应用最为普遍，数量也最多。游梁式抽油机的工作过程为：用电机带动减速机，减速机带动皮带轮，皮带轮带动两个很重的钢质滑块作旋转往复运动，依靠杠杆的作用，将抽油杆提上放下，而将油带出地面进入输油管道中或储油罐中，完成抽油过程。

抽油机电机的负荷是一周期性脉动负荷，并迭加有瞬间的冲击。为了减小抽油机上下冲程负荷的波动，一般都配有平衡块。为了保证足够大的启动转矩，抽油机电机正常运行时负荷率很低，一般都是在低负荷率运行，45KW的实际用功也就是30KW左右，而且造成功率因数低，相对也效率低，电能浪费大。

因此，在设计选配抽油机电机时，普遍的做法是令其抽取量大于实际负荷。它所带来的新问题是当抽油机排量过剩时，抽油机的运行会出现无功抽取，出现空抽或泵空状态，过剩的抽油能力令抽油机的无功抽取时间增加，造成油井开采的电费成本居高不下，能源浪费十分严重。因此，抽油机的节能潜力非常巨大。

节能包括两个方面：(1)从电动机本身考虑，提高电动机的负荷率和效率；(2)从系统考虑，改用变频器电动机的机械特性，使机、杆、泵整个系统达到较好的配合，提高系统效率。

(3)从窃电方面也可以客观的节约一部分能源，也就是说从直流供电到变频输出的电源家庭是无法使用的。两者比较，后者的节能潜力比前者大得多。在游梁式抽油机上应用变频调速技术不仅使机、杆、泵整个系统达到较好的配合，自动化程度提高，降低工人的劳动强度，减少工作量，而且节能效果明显，综合效益显著。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种油田用抽油机专用变频器，可以根据油井的实际情况，改变抽油机的冲程频次，达到上、下冲程间的平稳过渡。用以克服上述已有技术的不足。

本实用新型采用了以下技术方案。

一种抽油机专用变频器，主要包括整流滤波电路，CPU，IGBT模块，滤波电路，回馈电路和正玄波滤波电路，其特征是：分别与CPU连接的若干只触发极通过保护二极管连接回馈电路，触发极还通过滤波电路连接电动机；回馈电路通过正玄波滤波电路连接电网；整流滤波电路通过限流电阻、供电接线器连接IGBT模块。

所述触发极为十二只。

供电接线器与IGBT模块之间还连接有直流滤波器。

所述的IGBT模块为并联的三组。

本实用新型的积极效果在于：具有远程直流供电降低线损和窃电的特点。针对抽油机载荷的特殊性和野外工作特点，把制动电路改为回馈电路，把倒发的电能回馈给电网，从而实现了节电效果又能使变频器可靠工作，把97％的再生电能回馈电网，有效减少能源消耗。

根据抽油机是交变工作载荷的特点，可以根据油井的实际情况，改变抽油机的冲程频次，达到上、下冲程间的平稳过渡。变频器本身具有抽油机所需的各种保护功能及相应的放电回馈电路，而且风机可以有温度自动控制，延长了风机的使用寿命，也节约相应的能源消耗。

可根据井下供液，任意调整转速提高泵充满系数及排量系数，达到节能、增产、无级调速的效果。

采用频率调节抽油机的冲程频次行程的速度，达到节电又增产的目的。

能动态调整抽油机的转速，可无级调节抽油机冲次，从而调整泵的充满度，提高抽取效率，增加原油产量，减少了电机功率，实现了节能目的。

由于采用变频调速技术，输出不同频率的电源，从而使电动机冲程转速可快可慢，可无级调节抽油机冲程速比。可以提高原油在泵的充满度；而适当提高效率，则可以减少在提升过程中的漏失系数，有效地提高单位时间内的原油产量。

使用效果方面，由于专用变频器对抽油机进行控制，较传统抽油机，优越性体现在以下几个方面：

(1)对抽油机实行软启动，启动电流大幅度降低，避免了对电动机、减速器和抽油机产生过大的机械冲击，延长了设备的使用寿命。

(2)提高了电动机的功率因数，功率因数由原来的0.3～0.5上升到0.98。