[发明专利]抽油机拖动电机节能控制设备系统

说明书

技术领域

本发明涉及抽油机拖动电机技术领域，尤其涉及抽油机拖动电机节能控制设备系统。

背景技术

由于抽油机的负载是一种带有冲击性的交变负载，而目前抽油机拖动电机主要是采用三相异步电机，该电机适应于负载不变的工况，这就造成了电机与负载的不匹配。三相异步电机用作抽油机拖动电机存在以下几个方面的局限性：

1、抽油机带载起动，电机启动电流、扭矩大，导致电机装机功率、能耗偏高；

2、运行时电流、扭矩小，电机负载率及效率偏低；

3、同一机型，电机额定功率越大，电机负载率越低；

4、电机负载率越低，导致效率低。

由于上述四个方面的原因，导致电机长期处于低负荷下运行，无法达到额定效率范围，电机能量损耗高，从而影响油井整体机采系统效率水平。

发明内容

本发明实施例提供一种抽油机拖动电机节能控制设备系统，用以解决抽油机合理匹配电机的问题，减小电机能量损耗，提升电机效率，该系统包括：

开关磁阻电机和节能控制器；

节能控制器包括：操作显示电路、控制电路、驱动电路和功率电路；其中，操作显示电路连接控制电路，控制电路连接开关磁阻电机、驱动电路和功率电路；驱动电路连接功率电路；功率电路连接开关磁阻电机；

操作显示电路用于调节开关磁阻电机的转速以调节开关磁阻电机输出功率；

控制电路用于调节操作显示电路输出信号以达到开关磁阻电机运行要求；

驱动电路用于根据控制电路输出信号产生开关磁阻电机驱动信号；

功率电路用于对开关磁阻电机驱动信号进行整流及驱动控制；

开关磁阻电机用于按功率电路输出信号运行，向控制电路反馈功率信号；

控制电路还用于根据功率电路输出信号及开关磁阻电机反馈功率信号进一步调节操作显示电路输出信号；

操作显示电路具体用于：跟踪开关磁阻电机在一个周期内的角速度和输出功率的初始状态曲线，在开关磁阻电机输出功率高于第一阈值时，降低开关磁阻电机高功率区的转速以降低输出功率；在开关磁阻电机输出功率低于第二阈值时，提高开关磁阻电机低功率区的转速以提高输出功率；第一阈值高于第二阈值。

一个实施例中，开关磁阻电机为定子、转子双凸极可变磁阻电动机，且定子、转子极数不同。

一个实施例中，定子、转子均由硅钢片叠压而成，转子上无绕组及永磁体，定子上有绕组。

一个实施例中，节能控制器还包括：控制电源，控制电源分别与控制电路和功率电路连接，用于向控制电路和功率电路提供电源。

一个实施例中，功率电路还连接外接电源。

一个实施例中，操作显示电路提供开关磁阻电机转速调节按键。

一个实施例中，操作显示电路提供起停机按键、换向按键和电参数显示按键其中之一或任意组合。

本发明实施例的抽油机拖动电机节能控制设备系统，通过调节开关磁阻电机的转速来调节开关磁阻电机输出功率，不但可以解决抽油机合理匹配电机的问题，还可以降低电机运行过程的电流、功率，减小电机能量损耗，提升电机效率，进而提升整个机采系统的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1为本发明实施例中抽油机拖动电机节能控制设备系统的示例图；

图2为本发明实施例中抽油机拖动电机节能控制设备系统的示例图；

图3为本发明实施例中抽油机拖动电机节能控制设备系统的示例图；

图4为本发明实施例中电机角速度和输出功率的初始状态曲线图；

图5为本发明实施例中电机角速度和输出功率的目标状态曲线图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。