[实用新型]智能直线电机采油系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及属于采油设备，具体说是一种智能直线电机采油系统。可替代传统的采油设备。 

背景技术

目前国内应用比较广泛的采油设备主要有油梁式抽油机（磕头机）和离心式潜油泵。传统抽油机普遍存在的缺点是耗能大，效率低。以油梁式抽油机为例，它地面设备重量高达几十吨，体积庞大，需要很大的占地面积，而井内除泵以外还有为数不少的抽油杆，耗费大量的钢材。另外，设备运行可靠性差，特别是抽油杆运行中，非常容易发生偏帮、偏磨现象，因此不仅增加了设备维修费用，同时也影响正常开采量。 

离心式潜油泵，虽然不像油梁式抽油机那样笨重，但对油井的现场条件和原油的物理状态要求较高。如对井斜度，原油粘度，含沙量和泵口气液比等指标都在理想的状态下，才能正常运行。通常只适用于大排量、高水分的油井，故适用范围较窄。 

发明内容

鉴于上述现状，本实用新型提供了一种智能直线电机采油系统，可降低能耗及采油成本，尤其适合用于井况较差的低产油井。更重要的是可替代传统的采油设备。 

本实用新型的技术解决方案是通过以下技术措施来实现的。一种智能直线电机采油系统，包括位于地下的直线电机，通过直线电机与抽油泵连接，所述的直线电机还与变频控制部分连接。 

本新型中，所涉及的抽油泵，该抽油泵有一泵壳，其内设有定位套，该定位套一端连接单向阀，另一端通过泵筒与泵壳一端的连接套连接，泵壳另一端接有输油管接头，所述的连接套还与一个带有电机接头的滤油管固定连接，在所述泵筒内安装有推杆，该推杆一端连接有柱塞，推杆另一端连接有动子接头。 

本新型中，所涉及的直线电机，该直线电机，包括机壳，其内通过安装的定子端板间隔成多个定子绕组，在所述多个定子绕组中间穿入一个动子铁心，该动子铁心与各定子端板之间的滑动轴承安装连接，所述的动子铁心一端与抽油泵的电机接头连接，动子铁心另一端连接一个轴伸。 

本新型中，所涉及的变频控制系统，包括：依次连接的主接触器、预充电电阻、三相电抗器、可控整流器、逆变器，该逆变器和直线电机连接，在所述预充电电阻的两端并联有辅接触器，及可控整流器与逆变器之间设有电解电容，通过主接触器与三相交流电源连接；和 

具有电网电压检测、输入电流检测、直流母线电压检测、直流电流检测的输出端均与控制系统中的采样模块相连，控制系统的整流触发脉冲和逆变触发脉冲均通过光纤或双绞线分别与所对应的全控型功率器件的控制端连接；和

由可控整流器和逆变器组成统一协调的控制系统，整个控制系统根据直线电机负载的运行特性具有间歇性运行规律，可控整流器利用逆变器侧的功率前馈提高直流母线电压的控制性能，同时可控整流器利用逆变器侧电机的运行规律，实现可控整流器和逆变器停止运行期间不消耗电能的间歇性运行。

本新型中，用于驱动直线电机的功率电路中的可控整流器和逆变器在拓扑结构上完全相同，形成“背靠背”的拓扑结构；可控整流器和逆变器中均采用全控型可关断功率器件，功率器件为绝缘栅极晶体管IGBT，每个绝缘栅极晶体管IGBT 自带续流二极管，在可控整流器中，第一个功率器件S1与第二个功率器件S4之间为电源A相输入端，第三个功率器件S3与第四个功率器件S6之间为电源B相输入端，第五个功率器件S5与第六个功率器件S2之间为电源C相输入端，在逆变器中，第一个功率器件G1与第二个功率器件G4之间为逆变器U相输出端，第三个功率器件G3与第四个功率器件G6之间为逆变器V相输出端，第五个功率器件G5与第六个功率器件G2之间为逆变器W相输出端。 

本新型中，用于驱动直线电机的电压电流检测装置包括：电网电压检测放在主接触器的二次侧或一次侧，输入电流检测串联在电抗器的输入线路中，直流母线电压检测并联在电解电容两端，直流电流检测串联在可控整流器的正极输出线路中。 

本新型的控制方法，可控整流器和逆变器组成统一协调的控制系统，根据电机的运行特性具有间歇性运行规律，该控制系统中包括可控整流器的直流母线电压控制环节，有功电流和无功电流控制环节，功率前馈环节，可控整流器和逆变器的联合控制环节，给定间歇运行规律环节。