[实用新型]一种抽油系统的控制系统

权利要求书

1.一种抽油系统的控制系统，包括位于井下的伺服电机、电机控制模块和采集电机运行信息的传感器；其特征在于，还包括位于地面上的电源模块和地面控制模块；所述电源模块将地面上的三相交流电转换为直流电输入到井下的电机控制模块；所述地面控制模块与所述电机控制模块通信，将用户指令和设定的参数发送给电机控制模块；所述电机控制模块接收所述地面控制模块发送来的指令和参数及传感器发送来信息，控制伺服电机工作。

2.如权利要求1所述的抽油系统的控制系统，其特征在于，所述地面控制模块包括地面处理单元、电源检测单元、地面通信单元和人机交互界面；所述人机交互界面用于提供用户设定指令和参数，并进行相关显示；所述电源检测单元用于检测所述电源模块是否正常，并将检测结果发送给所述地面处理单元；所述通信单元用于与井下电机控制模块通信。

3.如权利要求1所述的抽油系统的控制系统，其特征在于，所述电机控制模块包括井下处理单元、电机驱动单元和井下通信单元；

所述井下通信单元与地面通信单元相连接，用于接收地面通信单元发送的指令和参数并传递给井下处理单元；

所述井下处理单元接收传感器发送来的关于电机运行的信息，根据用户的指令和设定的参数及传感器发送来的信息，生成相应的控制信号给电机驱动单元；

所述电机驱动单元根据该控制信号，将直流电转换成三相电驱动所述伺服电机运行。

4.如权利要求1所述的抽油系统的控制系统，其特征在于，所述传感器为用于采集电机轴位置信息的位置检测装置。

5.如权利要求4所述的抽油系统的控制系统，其特征在于，所述位置检测装置为光电式传感器或磁电式传感器。

6.如权利要求5所述的抽油系统的控制系统，其特征在于，所述磁电式传感器包括传感器本体、不锈钢罩、密封装置和外壳；

所述传感器本体包括磁钢环、导磁环和磁感应元件；所述导磁环设置在不锈钢罩的外壁上，由两段或多段同半径、同圆心的弧段构成，相邻两弧段留有缝隙；所述磁感应元件置于该缝隙内；所述磁钢环设置在不锈钢罩的内腔中，固定在电机转轴上；不锈钢罩外部通过密封装置与外壳密封并固定；当磁钢环与导磁环发生相对旋转运动时，所述磁感应元件将感测到的磁信号转换为电压信号，并将该电压信号传输给相应的信号处理电路。

7.如权利要求5所述的抽油系统的控制系统，其特征在于，所述磁电式传感器包括传感器本体、不锈钢罩、密封装置和外壳，

所述传感器本体包括转子，所述转子包括第一磁钢环、第二磁钢环；

其中，所述第一磁钢环和第二磁钢环分别固定在转轴上，设置在不锈钢罩的内腔中，所述第一磁钢环被均匀地磁化为N[N＜＝2ⁿ(n＝0，1，2…n)]对磁极，并且相邻两极的极性相反；所述第二磁钢环的磁极总数为N，其磁序按照特定磁序算法确定；

在不锈钢罩上，对应于第一磁钢环，以第一磁钢环的中心为圆心的同一圆周上设有m(m为2或3的整数倍)个呈一定角度分布的磁感应元件；对应于第二磁钢环，以第二磁钢环的中心为圆心的同一圆周上设有n(n＝0，1，2…n)个呈一定角度分布的磁感应元件；磁感应元件设置在不锈钢罩的外壁上；

不锈钢罩外部通过密封装置与外壳密封并固定；

当转子旋转运动时，所述磁感应元件将感测到的磁信号转变为电压信号，并将该电压信号输出给信号处理装置。

8.如权利要求7所述的抽油系统的控制系统，其特征在于，对应于所述的第二磁钢环的相邻两个磁感应元件之间的夹角为360°/N。

9.如权利要求7所述的抽油系统的控制系统，其特征在于，对应于所述的第一磁钢环相邻两个磁感应元件之间的夹角，当m为2或4时，每相邻两个磁感应元件之间的夹角为90°/N，当m为3时，每相邻两个磁感应元件之间的夹角为120°/N；当m为6时，每相邻两个磁感应元件之间的夹角为60°/N。