[实用新型]抽油井超高转差率电动机功率自动匹配节能配电器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种节能配电器，特别涉及一种抽油井超高转差率电动机功率自动匹配节能配电器。

背景技术

目前，油田抽油井的电动机常常采用三相异步电动机驱动，由于游梁式抽油机启动的特殊性，必须配备功率较大的电动机来满足启动要求，因而造成抽油机电动机效率低。电动机效率低，功率因数低，电动机长期工作于非经济运行区，由此造成电动机很大的电能消耗，因此具有很大的节能潜力。YCCH系列三相超高转差率电动机主要是为游梁式抽油机设计制造的动力设备，此类电动机是双绕组电动机，具有的9个接头，内绕组和外绕组各按“Y”和“Δ”接线，可接成4种形式，即有高转矩、中转矩、中低转矩和低转矩4种功率。可满足抽油机的工作需求，具体操作方式基本为人工手动调节接线方式，按照抽油机负荷、根据电动机的电流及电动机允许温升来调整，使电动机负荷能力大于或接近于需要转矩。该调整方式存在调试繁琐、并且由于抽油井负荷由于抽油杆、管结腊及地下抽油泵磨损等原因不断变化，因而不能时时与抽油机负荷相匹配、节电效果不明显等缺点，若调整的功率过高则浪费电能，若调整功率过低则引起电动机过热，致使电动机绝缘老化。针对这种实际情况，为了获得更好的功率匹配，节约电能，研发了YCCH系列三相超高转差率电动机功率自动匹配节能配电器，该配电器通过改变电动机绕组的接线形式，使之按照抽油机实际载荷实现自动转换，运行后降低了电动机的额定功率，由于电动机效率η＝f(N/N额)是负载率的函数，工况点后移，提高了电动机的负载率和效率，提高了功率因数，从而达到节能目的。该配电器同时具备断相、过载、短路等多种保护功能，并且结构简单，不受环境影响，维护方便，使用寿命长等优点，延长了机电设备寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决抽油井所用YCCH系列三相超高转差率电动机手动转换功率繁琐、不能时时与抽油机相匹配、节电效果不明显的问题，而提供一种可以克服上述缺点的YCCH系列三相超高转差率电动机功率自动转换节能配电器，该配电器能使电动机在运行中能随着抽油机负荷的变化而自动相应调节功率，在启动时以最高转矩(即最高功率)启动，以满足启动电流大的需求，运行后通过电子跟踪实时检测电机电流，负载率在小于85％，大于65％时自动切换到中高转矩运行，负载率在小于65％，大于45％时自动切换中低转矩运行，负载率在小于45％时自动切换到低转矩运行(可手动设置调整百分率)，切换之后如负荷增大至超过临界电流将自动转换到最高功率，待检测后根据临界电流判断而自动转入满足抽油机负荷的电动机转矩。使电动机输出功率与抽油机所需达到最佳匹配，从而改善了电动机的功率因数，提高了 电动机的运行效率，达到了节电效果。

本实用新型是由是由主电路和控制电路组成，其中，主电路包括有组合开关QS、八只通断电用交流接触器分别为KM1、KM2、KM3、KM4、KM5、KM6、KM7、KM8、四只综合保护器分别为JD5-1、JD5-2、JD5-3、JD5-4、电容补偿器C构成，三相电源依次通过组合开关QS、穿过四只综合保护器JD5-1、JD5-2、JD5-3、JD5-4、与通断电用交流接触器KM1、KM2、KM3、KM5、KM7的输入端电连接，通断电用交流接触器KM1、KM3、KM7的输出端与电动机M的输入端U1、V1、W1电连接，并与通断电用交流接触器KM6输入端电连接，通断电用交流接触器KM2、KM5输出端与电动机M的输入端U2、V2、W2电连接，并与通断电用交流接触器KM8输出端KM4的输入端电连接，通断电用交流接触器KM4、KM6的输出端与电动机M的输入端U3、V3、W3电连接，通断电用交流接触器KM8的输入端星接，组合开关QS后的三相电源连接电容补偿器C；控制电路由熔断器FU1、FU2、时间继电器KT1、KT2、KT3、中间继电器KA1、KA2、KA3、KA4KA5、KA6、KA7、启动按钮SB1、停止按钮SB2组成。

其中的：

组合开关：作用是切断和接通电源以及起到短路保护作用。

通断电用交流接触器：作用是切断和接通电源进入电动机以及互相切换改变运行方式，每二只为一个组合，根据接法不同共能控制四种功率方式。

电容补偿器：作用是起无功补偿作用，提高功率因数。

启动按钮和停止按钮：作用是控制电动机的启动与停止。

综合保护器：作用是检测电动机线路电流，并根据电流变化发出指令控制电路，以及对电动机的断相、过载保护。

时间继电器：功率转换过程中起延时转换作用。

中间继电器：功率转换过程中辅助触点作用。