專利名稱：抽油井電動機星角自動轉換節能配電器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種節能配電器，特別涉及一種抽油井電動機星角自動轉 換節能配電器。
技術背景抽油機電動機的功率是按抽油機最大負荷需求所配置的，隨著油田開發時 間的增加，原油含水量不斷上升、產液量逐年下降，抽油機的負荷普遍下降，"大 馬拉小車"現象日趨嚴重。抽油機系統效率低，電動機效率低，功率因數低， 電動機長期工作于非經濟運行區，由此造成電動機很大的電能消耗，因此具有 很大的節能潛力。老式配電箱結構簡單，只有過載、短路保護功能，沒有節能 轉換功能，只能滿足抽油機的啟動與停止。針對這種實際情況，研發了星角節 能自動轉換配電箱，電動機在運行中能隨著負荷的變化而自動相應調節，負載率大于40%，轉換為三角形接法(可手動設置調整百分率)，全電壓運行；電動 機輕載時，負載率小于40%，轉換星形接法(可手動設置調整百分率)，繞組在 220V電壓下運行。使其輸出功率與工作所需達到最佳匹配。從而改善了電動機 的功率因素，提高了電動機的運行效率。達到了節電效果。在電路中增加了老 式配電箱中沒有過的過電壓保護措施，可以有效避免過電壓以及外界高壓竄入 所造成的損失，使配電箱同時具備斷相、過電壓、過流、過載、短路等多種保 護功能，延長了機電設備壽命。 實用新型內容本實用新型的目的是為了解決現有抽油機配置的電動機效率低，功率因數低，電動機長期工作于非經濟運行區，由此造成電動機電能消耗大的問題，而 提供一種可以克服上述缺點的抽油井電動機星角自動轉換節能配電器，該配電 器能使電動機在運行中能隨著負荷的變化而自動相應調節，負載率大于40%時， 轉換為三角形接法(可手動設置調整百分率)，全電壓運行；電動機輕載時，負載率小于40%時，轉換為星形接法(可手動設置調整百分率)，繞組在220V電 壓下運行，使電動機輸出功率與工作所需達到最佳匹配，從而改善了電動機的 功率因素，提高了電動機的運行效率，達到了節電效果。本實用新型是由主電路和控制電路組成，其中，主電路包括有組合開關、 通斷電用交流接觸器、三角形接法轉換交流接觸器、星形接法轉換交流接觸器、 熱繼電器、電容補償器構成，三相電源依次通過組合開關、二只綜合保護器、 熱繼電器與通斷電用交流接觸器的輸入端電連接，通斷電用交流接觸器的輸出 端分別與電動機的輸入端及三角形接法轉換交流接觸器的輸入端、星形接法轉 換交流接觸器的輸入端電連接，三角形接法轉換交流接觸器的輸出端、星形接 法轉換交流接觸器的輸出端與電動機的輸入端電連接，組合開關后的三相電源 之間連接電容補償器，組合開關后的三相電源分別通過壓敏電阻接地；控制電 路是由綜合保護器、時間繼電器、中間繼電器、停止按鈕、啟動按鈕、熔斷器、 單相開關組成，啟動按鈕和停止按鈕可以手動控制通斷電用交流接觸器的導通 和截止，該控制電路接收綜合保護器發出的控制信號，根據電流的變化控制三 角形接法轉換交流接觸器、星形接法轉換交流接觸器工作，實現三角形接法和 星形接法的轉換。其中的組合開關作用是切斷和接通電源以及起到短路保護作用。通斷電用交流接觸器、三角形接法轉換交流接觸器、星形接法轉換交流接 觸器作用是切斷和接通電源進入電動機以及互相切換改變運行方式達到節能 目的。電容補償器作用是起無功補償作用，提高功率因數。 啟動按鈕和停止按鈕作用是控制電動機的啟動與停止。綜合保護器作用是檢測電動機線路電流，并根據電流變化發出指令控制 電路，以及對電動機的斷相、過載保護。壓敏電阻作用是對電路的過電壓保護。熱繼電器作用是起到過載保護作用，避免因電路過載而星角頻繁轉換。時間繼電器星角轉換過程中起延時轉換作用中間繼電器星角轉換過程中的輔助觸點作用。單相開關手動控制是否進行星角節能轉換作用。熔斷器起到控制線路過流的保護作用。本實用新型的節電原理如下采用電子跟蹤檢測技術，實時檢測電機電流,大于臨界電流(可設定)時, 切換至A (三角形接法)運行，當電流小于臨界電流的，切換至Y (星形接法) 運行進入節能狀態。采用電容無功補償，可提高功率因數0.75以上，電機負載越輕,節電效果越好。有功節電率可達到15 50%。在不改變電機轉速和扭矩的條件下，保證其輸出功率與負荷需求精確匹配，從而避免了電機因輸出功率過度而造成的電能浪費，空載節電率在50%以h。負載短時間減小時，定子三相繞組的聯接方式并不立即轉換(可設定)，只有負載變小的時間稍長，電動機才 會轉換成星形接法下運行，在星形運行時，遇到負載增加，電流增大時，電路立即轉換成三角形接法工作，避免了交流接觸器頻繁轉換，主觸點易受電弧燒 蝕的問題。本實用新型的工作特點(1) 、啟動電機采用角形接法，以滿足啟動電流大需要大功率運行的條件， 之后跟蹤負載大小的變化自動轉入星形節電運行，并且自動調節運行方式，保 證電機始終在高效節能狀態。(2) 、具有安全、可靠的過流、過熱、缺相、過電壓、短路等保護功能， 電機節能裝置多重保護功能，成本低、維護方便的特點。(3) 、過流保護若電流值超過額定電流6倍瞬斷，大于額定電流3倍時 20秒，5倍時11秒，指示燈顯示故障原因，自動切斷電機電流。(4) 、缺相保護若出現任何一相缺相時，指示燈顯示故障原因，自動切斷 電機電源。(5) 、過壓保護使用壓敏電阻，在電壓過高的情況下自動切斷電源。 本實用新型的工作原理如下在電動機回路中安裝二個綜合保護器和一個熱繼電器，隨時跟蹤電動機運行中負載的變化，給出指令信號以自動控制供電 系統的星角節能轉換使電動機在最小的電耗下最佳運轉，節省大量電能；其節電效果與電網電壓，電動機負載率變化情況，尤其是電機工作狀況有關；對負 載經常變化或不能達到滿負荷運行的電機，節電效果更加顯著；電動機在運行 中能隨著負荷的變化而自動相應調節，負載率大于40%，轉換為角形接法(可 手動設置調整百分率)，全電壓運行；電動機輕載時，負載率小于40%，轉換為 星形接法(可手動設置調整百分率)，繞組在220V電壓下運行，使其輸出功率 與工作所需達到最佳匹配，從而改善了電動機的功率因素，提高了電動機的運行效率，達到了節電效果，在電路中增加了過電壓保護措施，可以有效避免過 電壓以及外界高壓竄入所造成的損失，使配電器同時具備斷相、過電壓、過流、 過載、短路等多種保護功能,延長了機電設備壽命。本實用新型適用于電動機繞組三角形接法的，接線盒有6個接線柱，處于輕 載運行或滿載一輕載交替運行的電動機；三角形一星形接法轉換只需對電動機 一、二次接法略為改動即可，改法簡單。
圖1為本實用新型實施例的電路圖。
具體實施方式
請參閱圖l所示，為本實用新型實施例的電路圖，是由主電路A和控制電 路B組成，其中，主電路包括有組合開關QS、通斷電用交流接觸器KM、三角 形接法轉換交流接觸器KMA、星形接法轉換交流接觸器KMY、熱繼電器FR、 電容補償器C構成，三相電源依次通過組合開關QS、 二只綜合保護器JD-5、熱 繼電器FR與通斷電用交流接觸器KM的輸入端電連接，通斷電用交流接觸器 KM的輸出端分別與電動機M的輸入端U1、 VI、 Wl及三角形接法轉換交流接 觸器KMA的輸入端、星形接法轉換交流接觸器KMY的輸入端電連接，三角形 接法轉換交流接觸器KMA的輸出端、星形接法轉換交流接觸器KMY的輸出端 分別與電動機M的輸入端U1、 VI、 Wl， W2、 U2、 V2電連接，組合開關QS 后的三相電源之間連接電容補償器C，組合開關QS后的三相電源分別通過壓敏 電阻MYL1-1接地；控制電路B是由二只綜合保護器JD-5、時間繼電器KT、 中間繼電器KA、停止按鈕SB1、啟動按鈕SB2、熔斷器FU、單相開關K1組成， 啟動按鈕SB2和停止按鈕SB1可以手動控制通斷電用交流接觸器KM的導通和截止，該控制電路B接收綜合保護器JD-5發出的控制信號，根據電流的變化控制三角形接法轉換交流接觸器KMA、星形接法轉換交流接觸器KMY工作，實 現電動機M三角形接法和星形接法的轉換。
權利要求1、一種抽油井電動機星角自動轉換節能配電器，是由主電路(A)和控制電路(B)組成，其特征在于主電路包括有組合開關(QS)、通斷電用交流接觸器(KM)、三角形接法轉換交流接觸器(KM△)、星形接法轉換交流接觸器(KMY)、熱繼電器(FR)、電容補償器(C)構成，三相電源依次通過組合開關(QS)、二只綜合保護器(JD-5)、熱繼電器(FR)與通斷電用交流接觸器(KM)的輸入端電連接，通斷電用交流接觸器(KM)的輸出端分別與電動機的輸入端(U1、V1、W1)及三角形接法轉換交流接觸器(KM△)的輸入端、星形接法轉換交流接觸器(KMY)的輸入端電連接，三角形接法轉換交流接觸器(KM△)的輸出端、星形接法轉換交流接觸器(KMY)的輸出端分別與電動機的輸入端(U1、V1、W1)，(W2、U2、V2)電連接，組合開關(QS)后的三相電源之間連接電容補償器(C)，組合開關(QS)后的三相電源分別通過壓敏電阻(MYL1-1)接地；控制電路(B)是由二只綜合保護器(JD-5)、時間繼電器(KT)、中間繼電器(KA)、停止按鈕(SB1)、啟動按鈕(SB2)、熔斷器(FU)、單相開關(K1)組成，啟動按鈕(SB2)和停止按鈕(SB1)可以手動控制通斷電用交流接觸器(KM)的導通和截止，該控制電路(B)接收綜合保護器(JD-5)發出的控制信號，根據電流的變化控制三角形接法轉換交流接觸器(KM△)、星形接法轉換交流接觸器(KMY)工作，實現三角形接法和星形接法的轉換，單相開關(K1)可以手動控制進行星形接法與三角形接法的轉換。
專利摘要本實用新型公開了一種抽油井電動機星角自動轉換節能配電器，本實用新型是由主電路和控制電路組成，主電路包括有組合開關、通斷電用交流接觸器、三角形接法轉換交流接觸器、星形接法轉換交流接觸器、熱繼電器、電容補償器構成，控制電路是由綜合保護器、時間繼電器、中間繼電器、停止按鈕、啟動按鈕、熔斷器、單相開關組成，本實用新型使電動機在運行中能隨著負荷的變化而自動相應調節，負載率大于40％，轉換為三角形接法，全電壓運行；電動機輕載時，負載率小于40％，轉換為星形接法，繞組在220V電壓下運行，使其輸出功率與工作所需達到最佳匹配，從而改善了電動機的功率因素，提高了電動機的運行效率，達到了節電效果。
文檔編號H02P25/16GK201122928SQ20072009457
公開日2008年9月24日 申請日期2007年11月9日 優先權日2007年11月9日
發明者于傳良, 成 劉, 吳玉剛, 左松波, 魏玉山 申請人:左松波