[实用新型]非晶合金软启动节能变压器

说明书

技术领域

本实用新型属于抽油机节能控制技术领域，涉及到一种节能的变压器，特别是在软启动节能抽油机中用的、可以根据抽油机的工作电流自动改变输出电压的变压器。

背景技术

抽油机电机启动时，电流是额定电流的5～7倍，启动后抽油机运行需要的电流不到额定电流的一半，一般在1/3左右。这样抽油机配置的变压器电机功率大，通常是50KVA变压器47KW的电机。可是运行需要的功率大约在10KW左右，油田称“大马拉小车”。

抽油机进入生产运行时，由于各个油井的井下的原油稠稀等等原因，所需要的电动力是不一样的，有时需要较大的电压输出，有时需要的电压很小，如果变压器的输出电压维持不变，则当不需要很大电压时，电源的损耗相当大，而且也不符合国家节能的要求，因此如果能设计一种可以根据抽油机的工作电流来实时的调整变压器的工作电压，是最好不过了。

发明内容

本实用新型的目的就是要解决抽油机变压器的进一步节能问题，设计了一种可以根据抽油机的工作电流来自适应调整变压器输出电压的技术方案，通过交流信号采样电路检测抽油机运行工况，与单片机中的参数进行比较，控制伺服电路选择合适的电压，使电机运行在高效节能状态。

本实用新型为实现发明目的采用的技术方案是，非晶合金软启动节能变压器，电路结构中包括与电网连接的一次绕组和输出电压用的二次绕组，以及在二次绕组上设置的电压调节电路，关键是：所述的电压调节电路包括：设置在抽油机上的交流信号采样电路、单片机控制电路、连接在二次绕组与单片机控制电路之间的继电器电路以及为以上电路提供工作电压的直流电源电路，交流信号采样电路采集抽油机上的工作电流信号输入至单片机控制电路中，单片机控制电路处理后输出控制信号至继电器电路。

以上电路的工作原理是：交流信号采样电路负责采集抽油机的工作电流，通过互感原理将交流信号采集出来，经过电流处理电路处理为直流电压信号发送给单片机，单片机将电压信号与内部存储的阈值参数进行比较，计算判断出抽油机的工作状态，最后输出控制信号给继电器电路，经过继电器电路中各个接触器的抽头吸合来实现对二次绕组上的电压调节。

本实用新型的有益效果是：根据比较控制电压的投切，保证电机在高效节能下运行。现场使用时，把50KVA的变压器用30KVA的替换，47KW的电机用30KW的永磁电机替换，根据设备运行结果，节能25％，功率因数提高到0.94，节能效果十分显著。

附图说明

图1是本实用新型的电路原理方框图。

图2是本实用新型中变压器内部绕组的原理图。

图3是本实用新型中电压调节电路的原理框图。

附图中，1是变压器，1-1是继电器电路，2是交流信号采样电路，2-1、2-2、2-3代表电流处理电路，3是单片机电路，4是直流电源电路，J1、J2、J3是三个接触器，X、Y、Z是三个交流互感器，A、B、C是一次绕组的接线端，a、b、c是二次绕组的接线端，N是零线接头，J1-1、J1-2、J1-3是接触器J1的三个抽头吸合点，J2-1、J2-1、J2-3是接触器J2的三个抽头吸合点，J3-1、J3-2、J3-3是接触器J3的三个抽头吸合点，ar、br、cr是继电器电路与单片机控制电路连接的三个信号受控端。

具体实施方式

非晶合金软启动节能变压器，电路结构中包括与电网连接的一次绕组和输出电压用的二次绕组，以及在二次绕组上设置的电压调节电路，关键是：所述的电压调节电路包括：设置在抽油机上的交流信号采样电路2、单片机控制电路3、连接在二次绕组与单片机控制电路3之间的继电器电路1-1以及为以上电路提供工作电压的直流电源电路4，交流信号采样电路2采集抽油机上的工作电流信号输入至单片机控制电路3中，单片机控制电路3处理后输出控制信号至继电器电路1-1。

上述的一次绕组和二次绕组分别为三相。

上述的交流信号采样电路2分为三组，每组电路中包括交流互感器和电流处理电路，交流互感器感应抽油机上的工作电流，经电流处理电路处理后发送至单片机控制电路3的输入端。

上述的继电器电路1-1包括与二次绕组连接的三个接触器J1、J2、J3，每个接触器中分别设置有三个抽头吸合点作为绕组的档位开关，三个接触器的输入端与单片机控制电路3的输出端连接。