[实用新型]一种抽油机电蓄能平衡装置

说明书

本实用新型涉及一种抽油机电蓄能平衡装置。其技术方案是：超级电容与充电控制回路串联；超级电容与充电控制回路串联后，超级电容正极端接入直流正母线，充电控制回路一端与超级电容负极端连接，充电控制回路另一端与直流负母线连接；直流正母线、直流负母线分别与整流器以及逆变器的相应端对应连接，整流器的输入端连接电源，逆变器的输出端连接电机负载。有益效果是：通过超级电容充放电，实现能量在超级电容中的存储和释放，完成抽油机电机能量的“削峰填谷”，使得抽油机电机功率曲线相对平滑，避免抽油机电机电流、功率因数剧烈变化，导致的电机效率降低，能耗增加。

技术领域

本实用新型涉及抽油机电机能量平衡控制领域，特别涉及一种抽油机电蓄能平衡装置。

背景技术

抽油机是开采石油的一种设备，抽油机是有杆抽油系统中最主要举升设备，根据是否有游梁，可分为游梁式抽油机和无游梁式抽油机，而抽油机电机是一个重要的驱动抽油机的动力设备，现有的抽油机电机存在的问题如下：

抽油机电机功率曲线如附图1所示：抽油机电机功率曲线存在非常大的峰谷差，图中横向水平方向的实线为零点线，零点线下面的曲线面积为发电面积，零点线上面的曲线面积为用电面积。过大的功率曲线峰谷差导致，抽油机电机电流、功率因数剧烈变化，导致电机效率降低，能耗增加。

发明内容

本实用新型的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种抽油机电蓄能平衡装置，可以解决现有的常规抽油机电机运行中存在的功率曲线峰谷差过大的问题。

其技术方案是：一种抽油机电蓄能平衡装置，包括电源、整流器、直流正母线、直流负母线、超级电容、第一级限流电阻、第二级限流电阻、第一级切换开关、第二级切换开关和逆变器，其中，第一级限流电阻、第二级限流电阻、第一级切换开关、第二级切换开关构成超级电容的充电控制回路，超级电容与充电控制回路串联；超级电容与充电控制回路串联后，超级电容正极端接入直流正母线，充电控制回路一端与超级电容负极端连接，充电控制回路另一端与直流负母线连接；直流正母线、直流负母线分别与整流器以及逆变器的相应端对应连接，整流器的输入端连接电源，逆变器的输出端连接电机负载。

优选的，上述第一级限流电阻和第二级限流电阻串联在一起，且第一级限流电阻的一端连接在超级电容的负极；另一端连接到第二级限流电阻的一端，第二级限流电阻的另一端连接到直流负母线。

优选的，上述第一级限流电阻的两端并联第一级切换开关。

优选的，第二级限流电阻的两端并联第二级切换开关。

优选的，上述的第一级切换开关和第二级切换开关串接在一起。

本实用新型的有益效果是：当逆变器输出端出现能量反馈时，能量变成电压使得正直流母线和直流负母线之间电压升高，此升高的电压向超级电容充电，能量被储存在超级电容之中。当逆变器输出端出现高能量输出时，储存在超级电容之中的能量变成电压提供给正直流母线和直流负母线，超级电容之中的能量降低使得正直流母线和直流负母线之间电压降低，即超级电容向电机负载放电；通过超级电容充放电，实现能量在超级电容中的存储和释放，完成抽油机电机能量的“削峰填谷”，使得抽油机电机功率曲线相对平滑，避免抽油机电机电流、功率因数剧烈变化，导致的电机效率降低，能耗增加。

附图说明

附图1是抽油机电机功率曲线图；

附图2是本实用新型的结构示意图；

上图中：电源1、整流器2、直流正母线3、直流负母线4、超级电容5、第一级限流电阻6、第二级限流电阻7、第一级切换开关8、第二级切换开关9、逆变器10和电机负载11。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。