無游梁抽油機智能電控系統技術方案

本發明專利技術公開了無游梁抽油機智能電控系統，包括安裝在抽油機一側的智能控制柜，智能控制柜上設置有用于控制的儀表門，儀表門連接有用于控制抽油機1動力系統和安全保護的智能電控系統，智能電控系統包括主回路系統、二次控制部分、變頻器部分。本發明專利技術智能控制系統能夠控制無游梁式抽油機實現采油工作中抽油桿的上、下往復運動的，沖程長度任意可調、沖程速度任意可調、上下沖程速度任意可分別變化，抽油桿在發生斷裂、卡死及井下發生異常時，自動報警及停機，配重箱及牽引帶在發生斷裂、卡死及發生異常時，自動報警及停機，動力傳動系統正常工作的同時，并具有零伺服剎車、電磁剎車、斷電剎車等安全保護功能，正常采油工作的同時，具有數字遠程傳輸和遠程監控功能。

Intelligent electronic control system for beam pumping unit

The invention discloses a non beam pumping oil machine intelligent control system, including the installation of control cabinet in intelligent pumping unit side, intelligent control cabinet is provided with a control instrument door door is connected with the instrument for intelligent electronic control system of pumping unit 1 power system and safety protection, intelligent electronic control system comprises a main loop the two part, control system, inverter part. The intelligent control system can control the beam pumping unit to achieve production work of the sucker rod, the reciprocating motion of the stroke length, adjustable stroke, speed adjustable, speed up and down stroke can be arbitrary changes respectively, the sucker rod in the fracture, and well under the abnormal death card when the automatic alarm and shutdown, the weight box and a traction belt in the fracture, stuck and abnormal, automatic alarm and shutdown, the power transmission system of normal work at the same time, and has zero servo brake, electromagnetic brake, power brakes and other safety protection function, normal production work at the same time, with the function of digital remote transmission and remote monitoring.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及石油開采設備領域，具體的說是一種無游梁抽油機智能電控系統。
技術介紹
自三十年代由美國專利技術的“游梁式抽油機”，至今國內外石油礦場使用的的比率仍占百分之九十以上。由于“游梁式抽油機”的老、大、笨，尤其是嚴重浪費能源的現實，迫使好多專業廠家和人們努力在研制“無游梁式抽油機”，力圖取代之。但是，“無游梁式抽油機”的電器系統控制成為了難以解決的問題。中國專利CN103089872B公開的一種油田抽油機制動裝置及其智能控制系統，安裝在減速機上，制動裝置采用電磁制動器控制減速機的運轉和停止。智能控制系統的電氣控制裝置與所述電磁制動器電連；所述電氣控制裝置設有伺服驅動器和過載保護電路，所述過載保護電路用于電機電流超過所設定的范圍時，輸出繼電器斷開以使所述電磁制動器即刻制動，機械自動控制抽油機的減速機，并達到了抽油機運行且無人值守期間，當發生抽油桿意外斷脫時，可實現自動制動，但并不具備沖程長度任意可調、沖程速度任意可調、上下沖程速度任意可分別變化的智能控制調整。中國專利CN105863572A公開的一種抽油機智能控制系統及其抽油智能控制方法，包括塔架、操作平臺和傳動裝置，塔架頂端設置有操作平臺，操作平臺上設置有傳動裝置，傳動裝置在操作平臺頂端整體上以三角形結構進行布局，操作平臺中間夾設有重塊。塔架底端設置有控制柜，控制柜內部設置有主控制器、無線通訊裝置和電機控制器，通過主控制器對抽油機的工作過程進行控制，主控制器通過無線通訊裝置與無線網絡連接，但并不具備沖程長度任意可調、沖程速度任意可調、上下沖程速度任意可分別變化的智能控制調整，而且傳動裝置復雜，損壞維修麻煩。
技術實現思路
本專利技術要解決的問題是克服上述現有技術的不足，提供一種實用可行、穩定可靠的無游梁抽油機智能電控系統。為了解決上述問題，本專利技術采用以下技術方案：無游梁抽油機智能電控系統，包括安裝在抽油機一側的智能控制柜，智能控制柜上設置有用于控制的儀表門，儀表門連接有用于控制抽油機1動力系統和安全保護的智能電控系統，智能電控系統包括主回路系統、二次控制部分、變頻器部分。以下是本專利技術對上述方案的進一步優化：智能電制系統采用國際先進水平的數字傳輸、智能遙控功能，可為用戶設計單區域或全區域的數字監控網絡化管理系統。進一步優化：儀表門上設置有變頻器面板、電壓表V、電流表A、轉速表RPM 、旋轉點位表RW、點動下行按鈕SB1、點動上行按鈕SB2、行車上行按鈕SB3、行車下行按鈕SB4、起動/停車旋鈕XB2、通電按鈕SH1、斷電按鈕ST1、急停按鈕SBT、零伺服旋鈕XB1。進一步優化：主回路系統中，包括行車上下運行回路、零伺服、液壓制動回路、變壓器回路、開關電源回路，三相電源線A、B、C分別與斷路器QF連接，斷路器QF的另一端設置有L1、L2、L3三個觸點，交流接觸器KM1另一端的三個接線端L11、L22、L33分別與變頻器BPQ的R、S、T端連接，變頻器BPQ的U、V、W端分別與永磁伺服同步電機連接，進一步優化：交流接觸器KM1的一端并聯有交流接觸器KM2開關、交流接觸器KM3開關、交流接觸器KM4開關和控制電壓器BK，其中交流接觸器KM2與交流接觸器KM3并聯并與行車電機連接，交流接觸器KM4與液壓剎車電機連接。進一步優化：二次控制部分包括行車上下行控制部分電路、液壓和電磁剎車控制部分電路和控制電源及斷路器部分電路；行車上下行控制部分電路包括與L1、L3連接的常閉斷路器QF1，斷路器QF1上并聯有交流接觸器KM1、交流接觸器KM2、交流接觸器KM3。進一步優化：液壓和電磁剎車控制部分電路包括與L11、L33連接的常閉斷路器QF2，斷路器QF2并聯有交流接觸器KM4和剎車整流器ZL，交流接觸器KM4串聯有變頻器BPQ。進一步優化：變頻器部分包括與DC24+和DC24-連接的變頻器BPQ，變頻器BPQ上分別與遠程控制終端GRM、旋轉電位表RW、轉速表RPM、點動下行按鈕SB1、點動上行按鈕SB2、零伺服旋鈕XB1、起動/停車旋鈕XB2、急停按鈕SBT、上行限位接近開關XW1、零點限位接近開關XW2、下行限位接近開關XW3、航空插頭HK、制動單元CBU連接，制動單元CBU上并聯有R1、R2、R3制動電阻。進一步優化：本智能電控系統使用時，首先檢查井況，是否符合抽油機運行條件,若可以，通過以下操控步驟開機：第一步：先把主電源通過斷路器QF通電,則主控制回路得電，同時行車可以上下行走（SB3/SB4）；第二步：打開通電按鈕SH1，則KM1通電吸合，變頻器BPQ得電同時二次控制回路得電；第三步：打開零伺服旋鈕XB1,變頻器BPQ零速運行，同時失電剎車制動器打開；第四步：通電點動上行按鈕SB1和點動下行按鈕SB2找到零點限位接近開關XW2的零點,零點是沖程計算的起始點；第五步：通過變頻器面板設定沖程參數：A4-22/A4-23為零點上行距，A4-24/A4-25為零點下行距離；第六步：打開起動/停車旋鈕XB2，電動機開始正反轉運行，觀察抽油桿運行狀態，調整其他相關參數：如調整速度，旋轉旋轉電位表RW，直到抽油桿沖次合適為止。進一步優化：如遇有特殊情況，需要緊急停車，可以通過兩種方式：急停按鈕SBT，為變頻器緊急停車；斷電按鈕ST1，為失電剎車強制停車，此外為保護油泵，抽油桿不超程運行，設上行限位接近開關XW1和下行限位接近開關XW3，若超程自動剎車。本專利技術智能控制系統能夠控制無游梁式抽油機實現采油工作中抽油桿的上、下往復運動的，沖程長度任意可調、沖程速度任意可調、上下沖程速度任意可分別變化，抽油桿在發生斷裂、卡死及井下發生異常時，自動報警及停機，配重箱及牽引帶在發生斷裂、卡死及發生異常時，自動報警及停機，動力傳動系統正常工作的同時，并具有零伺服剎車、電磁剎車、斷電剎車等安全保護功能，正常采油工作的同時，具有數字遠程傳輸和遠程監控功能。下面結合附圖和實施例對本專利技術作進一步說明。附圖說明附圖1是本專利技術實施例抽油機與電控安裝位置示意圖；附圖2是本專利技術實施例抽油機與電控安裝位置示意圖；附圖3是本專利技術實施例電控柜儀表門布置圖；附圖4是本專利技術實施例電控系統主回路系統圖；附圖5是本專利技術實施例電控系統二次控制部分圖；附圖6是本專利技術實施例電控系統變頻器控制圖；附圖7是本專利技術實施例控制柜端子排圖；附圖8是本專利技術實施例抽油機功圖及電參采集流程圖；附圖9是本專利技術實施例電機電流保護流程框圖；附圖10是本專利技術實施例電機保護流程框圖。圖中：1-抽油機；2-智能控制柜；3-儀表門。具體實施方式實施例，如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7所示，無游梁抽油機智能電控系統，包括安裝在抽油機1一側的智能控制柜2，智能控制柜2上設置有用于控制的儀表門3，儀表門3連接有用于控制抽油機1動力系統和安全保護的智能電控系統，智能電控系統包括主回路系統、二次控制部分、變頻器部分。所述智能電制系統采用國際先進水平的數字傳輸、智能遙控功能，可為用戶設計單區域或全區域的數字監控網絡化管理系統。所述儀表門3上設置有變頻器面板、電壓表V、電流表A、轉速表RPM 、旋轉點位表RW、點動下行按鈕SB1、點動上行按鈕SB2、行車上行按鈕SB3、行車下行按鈕SB4、起動/停車旋鈕XB2、通電按鈕SH1、斷電按鈕S本文檔來自技高網...

【技術保護點】
無游梁抽油機智能電控系統，包括安裝在抽油機（1）一側的智能控制柜（2），其特征在于：智能控制柜（2）上設置有用于控制的儀表門（3），儀表門3連接有用于控制抽油機（1）動力系統和安全保護的智能電控系統，智能電控系統包括主回路系統、二次控制部分、變頻器部分。

【技術特征摘要】
1.無游梁抽油機智能電控系統，包括安裝在抽油機（1）一側的智能控制柜（2），其特征在于：智能控制柜（2）上設置有用于控制的儀表門（3），儀表門3連接有用于控制抽油機（1）動力系統和安全保護的智能電控系統，智能電控系統包括主回路系統、二次控制部分、變頻器部分。2.根據權利要求1所述的無游梁抽油機智能電控系統，其特征在于：儀表門（3）上設置有變頻器面板、電壓表V、電流表A、轉速表RPM、旋轉點位表RW、點動下行按鈕SB1、點動上行按鈕SB2、行車上行按鈕SB3、行車下行按鈕SB4、起動/停車旋鈕XB2、通電按鈕SH1、斷電按鈕ST1、急停按鈕SBT、零伺服旋鈕XB1。3.根據權利要求2所述的無游梁抽油機智能電控系統，其特征在于：主回路系統中，包括行車上下運行回路、零伺服、液壓制動回路、變壓器回路、開關電源回路，三相電源線A、B、C分別與斷路器QF連接，斷路器QF的另一端設置有L1、L2、L3三個觸點，交流接觸器KM1另一端的三個接線端L11、L22、L33分別與變頻器BPQ的R、S、T端連接，變頻器BPQ的U、V、W端分別與永磁伺服同步電機連接。4.根據權利要求3所述的無游梁抽油機智能電控系統，其特征在于：交流接觸器KM1的一端并聯有交流接觸器KM2開關、交流接觸器KM3開關、交流接觸器KM4開關和控制電壓器BK，其中交流接觸器KM2與交流接觸器KM3并聯并與行車電機連接，交流接觸器KM4與液壓剎車電機連接。5.根據權利要求4所述的無游梁抽油機智能電控系統，其特征在于：二次控制部分包括行車上下行控制部分電路、液壓和電磁剎車控制部分電路和控制電源及斷路器部分電路；行車上下行控制部分電路包括與L1、L3連接的常閉斷路器QF1，斷路器QF1上并聯有交流接觸器KM1、交流接觸器KM2、交流接觸器KM3。6.根據權利要求5所述的無游梁抽油機智能電控系統，其特征在于：液壓和電磁剎車控制部分電路包括與L11、L33...

【專利技術屬性】
技術研發人員：趙國祥，趙東升，范夫勇，
申請(專利權)人：趙國祥，趙東升，
類型：發明
國別省市：山東;37