專利名稱：游梁式抽油機節能裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種游梁式抽油機動力裝置的控制裝置，具體是一種游梁式抽油 機節能裝置，用于對游梁式抽油機動力裝置進行控制，以達到節能的目的。
背景技術：
近幾年中，原油田同其他油田一樣在游梁式抽油機節能上先后采用了多種節能產 品，并取得一定的節能效果。但大部分節能產品在油田使用了一段時間后，存在結構復雜、 運行不穩定、節能效果不佳和成本高的問題。游梁式抽油機安裝數量多，占抽油機總量的95%，節能潛力較大，眾所周知，此種 抽油機，節電效果與平衡配重塊的調整相關，但要達到抽油機轉全過程均保持絕對動平衡 是做不到的，且井下摩擦阻力也在經常變化，例結臘因素等造成抽油機的負荷也在變化， 使保持動平衡更難做到。因配重塊關系抽油機停機后，再啟動電機的負荷是較重的，其功率 消耗是正常運行功率消耗的160%以上，需配裝較大功率的電機才能滿足需求。待抽油機油 梁運轉1/2周后，所需功率才能下降至較小的正常狀態。
發明內容本實用新型的目的就是提供一種游梁式抽油機節能裝置，以解決現有技術存在的 結構復雜、運行不穩定、節能效果不佳和成本高的問題。本實用新型采用的技術方案是包括電動機的三相繞組和與其連接的控制器，其 特征在于在每相所述的繞組上設有至少一個中間抽頭，在每一相繞組的末端與其相鄰的 另一相繞組的中間抽頭之間各連接一個第一轉換開關，該三相繞組的末端均與一個第二轉 換開關的一端連接，該第二轉換開關的另一端相互短接；該第一轉換開關和第二轉換開關 的控制端均與一控制器連接。所述的控制器包括電源變壓器、中間繼電器、第一接觸器、第二接觸器、電流互感 器和轉換控制盒，中間繼電器、第一接觸器、第二接觸器和轉換控制盒的兩個電源端均連接 在電源變壓器的次級的兩端，在該中間繼電器的電源回路中依次串聯有停止按鈕和啟動按 鈕，該中間繼電器設有第一中間觸點、第二中間觸點和第三中間觸點；該轉換控制盒的電 源回路串聯有所述的第一中間觸點、第三中間觸點和停止按鈕，該轉換控制盒的信號輸入 端與所述的電流互感器連接，該電流互感器設在所述的電動機的三相繞組之一的電源回路 上，在該轉換控制盒上設有第一轉換觸點和第二轉換觸點；在該第一接觸器和第二接觸器 的電源回路上分別串聯該第一轉換觸點和第二轉換觸點后并聯，再與該第二中間觸點串 聯，該第一接觸器與第二接觸器互鎖連接；該第一接觸器和第二接觸器分別設有一組同步 聯動的三個觸點，每組的該三個觸點作為所述的三項繞組的相同連接位置的該第一轉換開 關和第二轉換開關。在所述的中間繼電器的電源回路兩端并聯一電機保護器，該電機保護器的觸點串 聯在該中間繼電器的電源回路中。[0008]所述的電源變壓器的次級設有兩組次級線圈，其中一組次級線圈供給所述的轉換 控制盒的電源，另一組次級線圈供給所述的中間繼電器、第一接觸器、第二接觸器和電機保 護器的電源。所述的電源變壓器的次級連接有工作指示燈。本實用新型的優點是每次啟動電機在大功率檔上運轉10-12S，然后轉到小功率 檔速連續運行。在運行中，電機負荷連續約30S超過小功率的額定電流，可自動切換到大功 率檔上運行，避免了電機在大檔與小檔之間頻繁切換而引起的電機故障，結構簡單，運行穩 定，節能效果明顯，降低了成本。
圖1是本實用新型的電動機繞組與控制器的連接關系示意圖；圖2是本實用新型的控制器的電路圖；圖3是本實用新型的總體外形示意圖；圖4是圖3的左視圖；圖5是本實用新型的電動機繞組連接為大三角形的示意圖；圖6是本實用新型的電動機繞組連接為大星形的示意圖；圖7是本實用新型的電動機繞組連接為三角形/星形組合1的示意圖；圖8是本實用新型的電動機繞組連接為三角形/星形組合2的示意圖。
具體實施方式
參見圖1 圖4，本實用新型包括電動機A的三相繞組分別為與其連接的控制器 C，其特征在于在每相所述的繞組上設有兩個中間抽頭U3、U4，V3、V4，W3、W4，三相繞組的 首端為U1、V1、W1，末端為U2、V2、W2，在每一相繞組的末端與其相鄰的另一相繞組的一個中 間抽頭之間，即U2與V4、V2與W4、以及W2與U4之間各連接一個第一轉換開關KM1，該三相 繞組的末端U2、V2、W2均與一個第二轉換開關KM2的一端連接，該第二轉換開關KM2的另 一端相互短接。該第一轉換開關KMl和第二轉換開關KM2的控制器分別為第一接觸器KMl 和第二接觸器KM2，該第一接觸器KMl和第二接觸器KM2分別設有一組同步聯動的三個觸 點，每組的該三個觸點作為所述的三項繞組的相同連接位置的該第一轉換開關KMl和第二 轉換開關KM2。所述的第一轉換開關KMl和第二轉換開關KM2也可變換連接位置(如將第一轉換 開關KMl連接在相鄰一相繞組的末端與另一中間抽頭之間，將第二轉換開關KM2連接在相 鄰一相繞組的末端與末端之間，等)，以便通過第一轉換開關KMl和第二轉換開關KM轉換來 改變三相繞組的連接方式，包括大三角形(參見圖5)、大星形(參見圖6)、三角形/星形組 合1 (參見圖7)和三角形/星形組合2 (參見圖8)。四種連接方式的功率不同，功率從大至 小依次是大三角形、三角形/星形組合1、三角形/星形組合2和大星形。所述的控制器C包括電源變壓器B、中間繼電器KA、第一接觸器KM1、第二接觸器 KM2、電流互感器TA和轉換控制盒JZ，中間繼電器KA、第一接觸器KM1、第二接觸器KM2和 轉換控制盒JZ的兩個電源端均連接在電源變壓器B的次級的兩端，在該中間繼電器KA的 電源回路中依次串聯有停止按鈕SBl和啟動按鈕SB2，該中間繼電器KA設有第一中間觸點KA-1、第二中間觸點KA-2和第三中間觸點KA-O ；該轉換控制盒JZ的電源回路串聯有所述 的第一中間觸點KA-I、第三中間觸點KA-O和停止按鈕SBl，在該轉換控制盒JZ的信號輸入 端連接所述的電流互感器TA，該電流互感器TA設在所述的電動機的三相繞組之一的電源 回路上，在該轉換控制盒JZ上設有第一轉換觸點JZ-I和第二轉換觸點JZ-2 ；在該第一接 觸器KMl和第二接觸器KM2的電源回路上分別串聯該第一轉換觸點JZ-I和第二轉換觸點 JZ-2后并聯，再與該第二中間觸點KA-2串聯，該第一接觸器KMl與第二接觸器KM2互鎖連 接。在所述的中間繼電器KA的電源回路兩端并聯一電機保護器DB，該電機保護器DB 的觸點串聯在該中間繼電器KA的電源回路中。所述的電源變壓器B的次級設有兩組次級線圈，其中一組次級線圈L3(輸出15V 電壓)供給所述的轉換控制盒JZ的電源，另一組次級線圈L2 (輸出36V電壓)供給所述的 中間繼電器KA、第一接觸器KM1、第二接觸器KM2和電機保護器DB的電源。電源變壓器B 的初級線圈Ll與電機繞組的電源電壓均為1140V (采用電網電壓)。所述的電源變壓器B的次級連接有工作指示燈H。在電源變壓器B的初級和次級 回路分別連接有保險器FU1、FU2、FU3。本實用新型節能裝置的控制器C可安裝在電機外殼A的接線盒上，并可在三相電 源回路上配備空氣斷路器QF。本實用新型的工作過程(原理)是1、合上空氣斷路器QF后，電機的三相繞組得電，因沒有電流回路，電機不能運行。2、啟動電機按啟動按鈕SB2，中間繼電器KA吸合，其第一中間觸點KA-I自鎖(同 時電機保護器DB開始工作)，轉換控制盒JZ得電，電流互感器TA處于工作狀態。同時電源 通過第二中間觸點KA-2及第一轉換觸點JZ-I觸點(因JZ-I得電優先吸合)使第一接觸 器KM1得電吸合，電機開始在較大功率檔上運轉。轉換控制盒JZ延時10-30S后通過電流 互感器TA檢測電機的工作電流，如電機的工作電流小于某設定值(且連續平均電流小于某 設定值)時，第一轉換觸點JZ-I斷開，第一接觸器KMl失電后復位，延時0. 2S后，第二轉換 觸點JZ-2接通，使第二接觸器KM2得電吸合，電機在較小功率檔上開始運轉，JZ-I與JZ-2 轉換時間隔0. 2S是防止轉換時因KMl電弧未完全熄滅，導致KM2吸合后出現短路故障。3、再次轉換若洗井作業后電機負載加重，電機的工作電流連續40S大于某設定 值，轉換盒JZ通過電流互感器TA檢測到較大電流后，將斷開第二轉換觸點JZ-2并延時 0. 2S，第一轉換觸點JZ-I接通KM1，使電機繞組接法再次改變，電機在較大功率檔上運行。4、避免頻繁切換因游梁式抽油機每運行一個沖次時間均為8-16S之間(因地質 區塊不同，產液量不等)但每一個沖次，電機電流為2個高峰值與2個連續的低谷電流。若 連續40S時間，電流大于(或小于)某一設定值才允許轉換，因此電機運行中，不會出現頻 繁切換的現象。5、DB為電機保護器，當電機出現斷相，或過流時(電流可設置)。可斷開中間繼電 器KA，使KMl、KM2均斷開，電機停止運行，可有效的保護電機不會燒壞。若檢修電機時，可 斷開空氣斷路器QF。6、若需停止電機，按SBl停止按鈕即可，使電機停止。
權利要求一種游梁式抽油機節能裝置，包括電動機的三相繞組和與其連接的控制器，其特征在于在每相所述的繞組上設有至少一個中間抽頭，在每一相繞組的末端與其相鄰的另一相繞組的中間抽頭之間各連接一個第一轉換開關，該三相繞組的末端均與一個第二轉換開關的一端連接，該第二轉換開關的另一端相互短接；該第一轉換開關和第二轉換開關的控制端均與一控制器連接。
2.根據權利要求1所述的游梁式抽油機節能裝置，其特征在于所述的控制器包括電 源變壓器、中間繼電器、第一接觸器、第二接觸器、電流互感器和轉換控制盒，中間繼電器、 第一接觸器、第二接觸器和轉換控制盒的兩個電源端均連接在電源變壓器的次級的兩端， 在該中間繼電器的電源回路中依次串聯有停止按鈕和啟動按鈕，該中間繼電器設有第一中 間觸點、第二中間觸點和第三中間觸點；該轉換控制盒的電源回路串聯有所述的第一中間 觸點、第三中間觸點和停止按鈕，該轉換控制盒的信號輸入端與所述的電流互感器連接，該 電流互感器設在所述的電動機的三相繞組之一的電源回路上，在該轉換控制盒上設有第一 轉換觸點和第二轉換觸點；在該第一接觸器和第二接觸器的電源回路上分別串聯該第一轉 換觸點和第二轉換觸點后并聯，再與該第二中間觸點串聯，該第一接觸器與第二接觸器互 鎖連接；該第一接觸器和第二接觸器分別設有一組同步聯動的三個觸點，每組的該三個觸 點作為所述的三項繞組的相同連接位置的該第一轉換開關和第二轉換開關。
3.根據權利要求2所述的游梁式抽油機節能裝置，其特征在于在所述的中間繼電器 的電源回路兩端并聯一電機保護器，該電機保護器的觸點串聯在該中間繼電器的電源回路 中。
4.根據權利要求3所述的游梁式抽油機節能裝置，其特征在于所述的電源變壓器的 次級設有兩組次級線圈，其中一組次級線圈供給所述的轉換控制盒的電源，另一組次級線 圈供給所述的中間繼電器、第一接觸器、第二接觸器和電機保護器的電源。
5.根據權利要求2所述的游梁式抽油機節能裝置，其特征在于所述的電源變壓器的 次級連接有工作指示燈。
專利摘要一種游梁式抽油機節能裝置，包括電動機的三相繞組和與其連接的控制器，在每相所述的繞組上設有至少一個中間抽頭，在每一相繞組的末端與其相鄰的另一相繞組的中間抽頭之間各連接一個第一轉換開關，該三相繞組的末端均與一個第二轉換開關的一端連接，該第二轉換開關的另一端相互短接；該第一轉換開關和第二轉換開關的控制端均與一控制器連接。本實用新型的優點是每次啟動電機在大功率檔上運轉10-12s，然后轉到小功率檔速連續運行。在運行中，電機負荷連續約30s超過小功率的額定電流，可自動切換到大功率檔上運行，避免了電機在大檔與小檔之間頻繁切換而引起的電機故障，結構簡單，運行穩定，節能效果明顯，降低了成本。
文檔編號H02H7/085GK201639543SQ201020136600
公開日2010年11月17日 申請日期2010年3月9日 優先權日2010年3月9日
發明者呂軍強, 吳安沙, 孔紅明, 宋自杰, 張學堂, 張煥凱, 朱利, 朱希貞, 李軍, 楊曉東, 楊高喜, 王成軍, 韓信 申請人:濮陽中石集團有限公司