抽油機自啟動永磁同步電機的補償式穩壓器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種抽油機自啟動永磁同步電機的補償式穩壓器，包括：啟動系統和穩壓系統，啟動系統用三角啟動、星型運行的升壓啟動方式，啟動時按下常開控制開關，三角型接觸器線圈得電，對電動機以三角型升壓啟動方式，同時旁路接觸器線圈得電，將穩壓系統旁路，此時時間繼電器常閉觸點閉合進入計時，當計時時間結束，時間繼電器常閉觸點斷開，常開觸點閉合，同時三角型線圈失電，三角型接觸器常閉觸點閉合，導通星型接觸器線圈，電機同步運轉，旁路接觸器釋放，使得穩壓控制器串入電機回路，并以設定的電壓穩壓工作；通過上述方式，本實用新型使電機穩定在最大效率的設定電壓下可靠工作，并使自啟動永磁同步電機效率和可靠性達到最佳。
【專利說明】抽油機自啟動永磁同步電機的補償式穩壓器
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種變壓器領域，特別涉及一種抽油機自啟動永磁同步電機的補 償式穩壓器。
【背景技術】
[0002] 現階段，抽油機電機現在逐漸由新穎的自啟動永磁同步電機代替。自啟動永磁同 步電機是最新實用新型的節能電機，同樣油井的抽油機，可以用70%功率的電機替代三相 異步電機，同步運行電機，不要啟動設備，并且完全與異步電機相同的操作方法，結構簡單， 操作方便，節能和提高功率因數。
[0003] 但是，實踐證明該電機啟動力矩需要加大，運行的電壓也要高于額定電壓效率才 最高，在電壓低于340V時啟動困難；高于440V時，功率因數明顯下降，并且有退磁現象，最 佳效率時的線電壓在390V-400V間(可調)，另外油田線路長，工況差，鑒此，要求開發補償變 壓器式的穩壓器對每臺抽油機電機的電源進行穩壓非常迫切。 實用新型內容
[0004] 本實用新型主要解決的技術問題是提供一種抽油機自啟動永磁同步電機的補償 式穩壓器，帶有啟動設備，可以設定運行電壓，運行時根據設定電壓穩定運行。結構簡單，操 作方便，使電機運行在最高效率上。節能且能提高功率因數。
[0005] 為解決上述技術問題，本實用新型采用的一個技術方案是：提供一種抽油機自啟 動永磁同步電機的補償式穩壓器，其輸入端與三相四線制的供電電源連接，其輸出端與負 載連接，包括：啟動系統和可設定電壓的補償式穩壓系統；
[0006] 所述啟動系統包括：第一控制電路、第二控制電路、第三控制電路和旁路電路；
[0007] 所述第一控制電路由常閉控制開關TA、常開控制開關QA和時間繼電器KT線圈串 聯而成，并接于供電電源兩端，所述時間繼電器KT線圈兩端并聯有中間繼電器KM線圈，所 述常開控制開關QA兩端并聯有中間繼電器KM常開觸點；
[0008] 所述第二控制電路由所述三角型接觸器Λ線圈和星型接觸器Y常閉觸點、時間繼 電器ΚΤ常閉觸點串聯而成，并接于第一控制電路兩端；
[0009] 所述第三控制電路由所述星型接觸器Υ線圈和三角型接觸器Λ常閉觸點、時間繼 電器ΚΤ常開觸點串聯而成，并接于所述第二控制電路兩端；
[0010] 所述旁路電路由旁路接觸器ΚΜ0線圈和星型接觸器Υ常閉觸點串聯而成，并接于 第三控制電路兩端；
[0011] 所述穩壓系統包括：多個相互并聯的穩壓控制器，所述穩壓系統通過旁路接觸器 ΚΜ0主觸電連接在所述啟動系統與供電電源之間。
[0012] 所述三角型接觸器Λ的主觸點連接在供電電源與三相電動機之間，構成三相電動 機的三角型Λ升壓啟動連接方式；
[0013] 所述星型接觸器Υ的主觸點連接在供電電源與三相電動機之間，構成三相電動機 的星型Y低壓運行連接方式。
[0014] 在本實用新型的一較佳實施例中，所述三相四線制供電電源中的三根相線和所述 補償式穩壓器的輸入端之間連接有斷路器ΚΚ。
[0015] 在本實用新型的一較佳實施例中，所述啟動系統還設置有電流限制繼電器LJ所 述電流限制繼電器LJ與星型接觸器Υ常閉觸點并聯，與旁路接觸器ΚΜ0線圈串聯，接于供 電電源兩端。
[0016] 本實用新型的有益效果：本實用新型采用三角啟動（電機相線圈380V啟動)，星型 運行（電機相線圈220V運行)，也就是升壓啟動的方式，能夠增大啟動電壓；保證電機最佳 效率時的線電壓在390V-400V間（可調)，并用補償變壓器式的穩壓器對每臺抽油機電機的 電源進行穩壓，具備有結構簡單、操作方便，效率高，運行可靠的特點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017] 圖1為抽油機自啟動永磁同步電機的補償式穩壓器的電路原理圖；
[0018] 圖2為穩壓控制器中穩壓原理圖；
[0019] 圖中各組件及附圖標記分別為：1、啟動系統，2、穩壓系統。
【具體實施方式】
[0020] 本實用新型進行詳細闡述，以使本實用新型的優點和特征能更易于被本領域技術 人員理解，從而對本實用新型的保護范圍做出更為清楚明確的界定。
[0021] 在本實用新型的實施例包括有：
[0022] 抽油機自啟動永磁同步電機的補償式穩壓器，其輸入端與三相四線制的供電電源 連接，其輸出端與負載連接，包括：啟動系統1和可設定電壓的補償式穩壓系統2。
[0023] 所述啟動系統1包括：第一控制電路、第二控制電路、第三控制電路和旁路電路；
[0024] 所述第一控制電路由常閉控制開關ΤΑ、常開控制開關QA和時間繼電器ΚΤ線圈串 聯而成，并接于供電電源兩端，所述時間繼電器ΚΤ線圈兩端并聯有中間繼電器ΚΜ線圈，所 述常開控制開關QA兩端并聯有中間繼電器ΚΜ常開觸點；
[0025] 所述第二控制電路由所述三角型接觸器Λ線圈和星型接觸器Υ常閉觸點、時間繼 電器ΚΤ常閉觸點串聯而成，并接于第一控制電路兩端；
[0026] 所述第三控制電路由所述星型接觸器Υ線圈和三角型接觸器Λ常閉觸點、時間繼 電器ΚΤ常開觸點串聯而成，并接于所述第二控制電路兩端；
[0027] 所述旁路電路由旁路接觸器ΚΜ0線圈和星型接觸器Υ常閉觸點串聯而成，并接于 第三控制電路兩端；
[0028] 所述穩壓系統2包括：多個相互并聯的穩壓控制器，所述穩壓系統2通過旁路接觸 器ΚΜ0主觸電連接在所述啟動系統1與供電電源之間。
[0029] 所述三角型接觸器Λ的主觸點連接在供電電源與三相電動機之間，構成三相電動 機的三角型升壓啟動連接方式；
[0030] 所述星型接觸器Υ的主觸點連接在供電電源與三相電動機之間，構成三相電動機 的星型降壓運行連接方式。
[0031] 所述三相四線制供電電源中的三根相線和所述補償式穩壓器的輸入端之間連接 有斷路器κκ。
[0032] 所述啟動系統1還設置有電流限制繼電器LJ，所述電流限制繼電器LJ與星型接觸 器Y常閉觸點并聯，與旁路接觸器ΚΜ0線圈串聯，接于供電電源兩端。
[0033] 如圖1所示，為本實用新型中抽油機自啟動永磁同步電機的補償式穩壓器的整體 電路原理圖，其工作原理如下：。
[0034] 啟動時合上斷路器KK，再按下常開控制開關QA，時間繼電器KT線圈、中間繼電器 KM線圈得電吸合，時間繼電器KT常閉觸點處于閉合狀態，進入計時時間，同時旁路接觸器 ΚΜ0線圈也得電吸合，旁路接觸器ΚΜ0的主觸點處于閉合狀態，將穩壓系統旁路，保護其不 被大電流沖擊，此時三角型接觸器Λ線圈得電吸合，以三角型啟動方式（電機相線圈380V 啟動）啟動電機，當時間繼電器ΚΤ的計時時間結束后，時間繼電器ΚΤ的觸點翻轉，使得時 間繼電器ΚΤ的常閉觸點斷開，常開觸點閉合，而時間繼電器ΚΤ的常閉觸點斷開導致三角型 接觸器Λ線圈失電斷開，防止三角型接觸器Λ和星型接觸器Υ同時導通，從而三角型接觸 器的常閉觸點處于閉合，從而導通星型接觸器Υ線圈，此時以Υ形降壓運行方式（電機相線 圈220V運行）運轉電機，此時星型接觸器Υ的常閉觸點斷開，旁路接觸器ΚΜ0線圈失電斷 開，使得旁路接觸器ΚΜ0主觸點斷開，穩壓系統2接入進行穩壓工作，并且在電路運行的過 程中，當電路電流大于設定值時，電流限制繼電器LJ閉合，使得旁路電路接通，從而使得旁 路接觸器ΚΜ0線圈得電吸合，旁路接觸器ΚΜ0的主觸點閉合，使得穩壓系統2旁路，保護穩 壓系統2的安全。。
[0035] 如圖2所示，為穩壓控制器中的穩壓原理圖，其原理是用串聯在電機回路中的補 償變壓器作為調節電機電源的輔助電源，圖中，當D2、3、4、5、6分別為D7、8管導通時，補償 變壓器感應與電源電壓反相的電壓，負載端電壓比電源降低補償變壓器的感應電壓值；當 D1分別與D2、3、4、5、6管導通時，補償變壓器感應與電源電壓同相的電壓，負載端電壓比電 源電壓升高補償變壓器的感應電壓值，由此可得，當電源高時，變壓器上產生的電壓抵消高 出部分；當電源電壓低時，變壓器上產生的電壓補充低的部分，從而實現電壓穩定的目的。
[0036] 以上所述僅為本實用新型的實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是 利用本實用新型說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在 其他相關的【技術領域】，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內。
【權利要求】
1. 一種抽油機自啟動永磁同步電機的補償式穩壓器，其輸入端與三相四線制的供電電 源連接，其輸出端與負載連接，其特征在于：包括：啟動系統和可設定電壓的補償式穩壓系 統； 所述啟動系統包括：第一控制電路、第二控制電路、第三控制電路和旁路電路； 所述第一控制電路由常閉控制開關TA、常開控制開關QA和時間繼電器KT線圈串聯而 成，并接于供電電源兩端，所述時間繼電器KT線圈兩端并聯有中間繼電器KM線圈，所述常 開控制開關QA兩端并聯有中間繼電器KM常開觸點； 所述第二控制電路由所述三角型接觸器Λ線圈和星型接觸器Y常閉觸點、時間繼電器 ΚΤ常閉觸點串聯而成，并接于第一控制電路兩端； 所述第三控制電路由所述星型接觸器Υ線圈和三角型接觸器Λ常閉觸點、時間繼電器 ΚΤ常開觸點串聯而成，并接于所述第二控制電路兩端； 所述旁路電路由旁路接觸器ΚΜΟ線圈和星型接觸器Υ常閉觸點串聯而成，并接于第三 控制電路兩端； 所述穩壓系統包括：多個相互并聯的穩壓控制器，所述穩壓系統通過旁路接觸器ΚΜΟ 主觸電連接在所述啟動系統與供電電源之間， 所述三角型接觸器Λ的主觸點連接在供電電源與三相電動機之間，構成三相電動機 的三角型Λ啟動連接方式； 所述星型接觸器Υ的主觸點連接在供電電源與三相電動機之間，構成三相電動機的星 型Υ低壓運行連接方式。
2. 根據權利要求1所述的抽油機自啟動永磁同步電機的補償式穩壓器，其特征在于： 所述三相四線制供電電源中的三根相線和所述補償式穩壓器的輸入端之間連接有斷路器 ΚΚ。
3. 根據權利要求1所述的抽油機自啟動永磁同步電機的補償式穩壓器，其特征在于： 所述旁路電路中還設有電流限制繼電器LJ，所述電流限制繼電器LJ與星型接觸器Υ常閉觸 點并聯，再與旁路接觸器ΚΜΟ線圈串聯。
【文檔編號】H02P6/08GK203883721SQ201420155938
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年4月2日 優先權日:2014年4月2日
【發明者】俞文明, 石定良, 馮向軍 申請人:常熟市常源變壓器有限公司