多转矩电动机输出功率自动变换控制系统的制作方法
【专利摘要】一种多转矩电动机输出功率自动变换控制系统。为了克服现有抽油机采用多转矩电机通过人工控制，不能根据工作实时负荷进行即时调控，无法真正实现节约用电、提高工作效能目的不足，本实用新型电动机为多转矩电动机，电动机依据转矩数值划分高转矩、中转矩、低转矩，电动机与控制器连接，控制器控制所述电动机在不同输出功率下运行，控制器发出信号使得电动机绕组自动随着控制器采样得到不同电流值而在三种接线方式之间进行切换。其有益效果是通过控制器自动采集油井负荷电流值，自动变换电机绕组接线，改变电机输出功率，进而改变电动机输出功率，达到节约电能的目的。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种多转矩电动机，尤其是涉及一种多转矩电动机输出功率自动 变换控制系统。 多转矩电动机输出功率自动变换控制系统
【背景技术】
[0002] 石油开采设备大多在野外无人职守情况下运行，抽油机是原油生产现场最为常用 的设备之一。传统抽油机的电动机长期运行在初期设定的转矩形式下，不会根据井况改变 转矩形式。多转矩电机在不同转矩下输出功率不同，高转矩、中转矩、低转矩不同模式运行 时电耗差值高达4. 5kWh。根据电动机负荷不同，实现电机转矩自动调节，每小时就可节电 5kWh。目前，抽油机所用的多转矩电机通常依靠人工方式进行输出功率控制，不能根据工作 实时负荷进行即时调控，无法真正实现节约用电，提高工作效能的目的。 实用新型内容
[0003] 为了克服现有抽油机采用多转矩电机通过人工控制，不能根据工作实时负荷进行 即时调控，无法真正实现节约用电、提高工作效能目的不足，本实用新型提供一种多转矩电 动机输出功率自动变换控制系统。
[0004] 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：多转矩电动机输出功率自动 变换控制系统的电动机为多转矩电动机，电动机依据转矩数值划分为高转矩、中转矩、低转 矩，电动机与控制器连接，控制器控制电动机在不同输出功率下运行，控制器发出信号使得 电动机绕组自动随着控制器采样得到不同电流值而在三种接线方式之间进行切换。
[0005] 电动机控制器包括处理器，在处理器和电动机绕组之间连接有交流接触器K1、K2、 Κ3,通过交流接触器Κ1、Κ2、Κ3的通断来控制电动机绕组的接线方式。控制器内部常开触点 Jl、J2、J3与交流接触器ΚΙ、Κ2、Κ3相连接，根据控制器采样得到的电流值来实时控制电动 机绕组的连接方式。
[0006] 控制器依据电流值设定档位，1档用于设定电动机在高转矩状态运行时允许电流 值范围，2档用于设定电动机在中转矩状态运行时允许电流值范围，3档用于设定电动机在 低转矩状态运行时允许电流值范围。
[0007] 当控制器检测到采样电流值在1档范围内时，J1闭合，Κ1闭合接通，Κ2、Κ3断开， 电动机绕组的引接线为U1W2、V1U2、W1V2分别短接并接电源，U3、V3、W3开路，电动机接线 为高转矩模式。当控制器检测到采样电流值在2档范围内时，J2闭合，Κ2闭合接通，Κ1、Κ3 断开，电动机绕组的引接线为U1、V1、W1接电源，U2W3、V2U3、W2V3分别短接，电动机接线为 中转矩模式。当控制器检测到采样电流值在3档范围内时，J3闭合，K3闭合接通，K1、K2断 开，电动机绕组的引接线为U1、VI、W1接电源，U2V2W2短接，U3V3W3开路，电动机接线为低 转矩模式。
[0008] 本实用新型的有益效果是，通过控制器自动采集油井负荷电流值，自动变换电机 绕组接线，改变电机输出功率，进而改变电动机输出功率，达到节约电能的目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0009] 图1是本实用新型多转矩电动机输出功率自动变换控制系统功能方框图。
[0010] 图2是本实用新型的电路原理图。
[0011] 图3a、图3b和图3c是本实用新型一个具体实施例中的电机绕组电路图。
[0012] 图中：100.控制器，200.电动机。
【具体实施方式】
[0013] 下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。但是，本领域技术人员应该 知晓的是，本发明不限于所列出的【具体实施方式】，只要符合本发明的精神，都应该包括于本 发明的保护范围内。
[0014] 参见附图1。本实用新型多转矩电动机输出功率自动变换控制系统，包括电动机 200、控制器100,电动机200为多转矩电动机，电动机200与控制器100连接，控制器100 用于控制电动机200的输出功率运行方式，控制电动机200在不同输出功率下运行，控制器 100发出信号使得电动机绕组自动随着控制器100采样得到不同电流值而在高转矩、中转 矩、中低转矩三种接线方式之间进行切换。
[0015] 控制器100
[0016] 控制器100负责采集电动机200输出的负荷电流值，对输出电流值进行检测。控 制器100包括处理器，在处理器和电动机绕组之间连接有交流接触器ΚΙ、K2、K3,通过交流 接触器K1、K2、K3的通断来控制电动机绕组的接线方式。控制器100内部常开触点J1、J2、 J3与交流接触器ΚΙ、K2、K3相连接，根据控制器100采样得到的电流值来实时控制电动机 绕组的连接方式。
[0017] 控制器100依据电流值设定档位，1档用于设定电动机200在高转矩状态运行时允 许电流值范围，2档用于设定电动机200在中转矩状态运行时允许电流值范围，3档用于设 定电动机200在低转矩状态运行时允许电流值范围。电动机200的高转矩模式输出功率为 7. 5kW，中转矩模式输出功率为5. lkW，低转矩输出功率为3kW。实施例中控制器100的控制 电路控制器的型号为BHSD-I，交流接触器ΚΙ、K2、K3的型号为LKYC9-63/AC380V。
[0018] 电动机200
[0019] 参见附图2。电动机200与控制器100相连接，并由控制器100控制电动机200运 行。
[0020] 当控制器100检测到采样电流值在1档范围内时，J1闭合，K1闭合接通，K2、K3断 开，电动机绕组的引接线为U1W2、V1U2、W1V2分别短接并接电源，U3、V3、W3开路，电动机接 线为高转矩模式（图3a);当控制器（100)检测到采样电流值在2档范围内时，J2闭合，K2 闭合接通，K1、K3断开，电动机绕组的引接线为Ul、V1、W1接电源，U2W3、V2U3、W2V3分别短 接，电动机接线为中转矩模式（图3b);当控制器（100)检测到采样电流值在3档范围内时， J3闭合，K3闭合接通，K1、K2断开，电动机绕组的引接线为U1、V1、W1接电源，U2V2W2短接， U3V3W3开路，电动机接线为低转矩模式（图3c);每次输出功率切换过程中，电动机持续运 行。
[0021] 本实用新型的多转矩电动机输出功率自动变换控制系统，具有对多转矩电动机 自动切换输出功率的功能，可根据负载电流大小在8kW、5kW、3kW任一输出功率下运行。
[0022] 应该注意的是上述实施例是示例而非限制本发明，本领域技术人员将能够设计很 多替代实施例而不脱离本专利的权利要求范围。
【权利要求】
1. 一种多转矩电动机输出功率自动变换控制系统，电动机为多转矩电动机，电动机依 据转矩数值划分高转矩、中转矩、低转矩，其特征是：所述电动机（200)与控制器（100)连 接，控制器（100)控制所述电动机（200)在不同输出功率下运行，所述控制器（100)发出信 号使得所述电动机绕组自动随着控制器（100)采样得到不同电流值而在三种接线方式之间 进行切换。
2. 根据权利要求1所述多转矩电动机输出功率自动变换控制系统，其特征是：所述电 动机控制器（100)包括处理器，在处理器和电动机绕组之间连接有交流接触器ΚΙ、K2、K3， 通过交流接触器K1、K2、K3的通断来控制电动机绕组的接线方式； 所述控制器（100)内部常开触点J1、J2、J3与所述交流接触器Κ1、Κ2、Κ3相连接，根据 控制器（100)采样得到的电流值来实时控制电动机绕组的连接方式。
3. 根据权利要求2所述多转矩电动机输出功率自动变换控制系统，其特征是：所述控 制器（100 )依据电流值设定档位，1档用于设定所述电动机（200 )在高转矩状态运行时允许 电流值范围，2档用于设定所述电动机（200)在中转矩状态运行时允许电流值范围，3档用 于设定所述电动机（200 )在低转矩状态运行时允许电流值范围。
4. 根据权利要求3所述多转矩电动机输出功率自动变换控制系统，其特征是：当所述 控制器（100)检测到采样电流值在1档范围内时，J1闭合，Κ1闭合接通，Κ2、Κ3断开，电动 机绕组的引接线为U1W2、V1U2、W1V2分别短接并接电源，U3、V3、W3开路，电动机接线为高 转矩模式；当控制器（100)检测到采样电流值在2档范围内时，J2闭合，Κ2闭合接通，Κ1、 Κ3断开，电动机绕组的引接线为U1、V1、W1接电源，U2W3、V2U3、W2V3分别短接，电动机接线 为中转矩模式；当控制器（1〇〇)检测到采样电流值在3档范围内时，J3闭合，K3闭合接通， ΚΙ、K2断开，电动机绕组的引接线为U1、VI、W1接电源，U2V2W2短接，U3V3W3开路，电动机 接线为低转矩模式。
【文档编号】H02P25/18GK203851077SQ201420067265
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年2月17日 优先权日:2014年2月17日
【发明者】赵立君, 葛利俊 申请人:中国石油集团渤海石油装备制造有限公司, 渤海石油装备承德石油机械有限公司