专利名称：抽油机智能拖动装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种抽油机智能拖动装置，属于石油开采行业中机械采油技术 领域。
背景技术：
目前，油田应用的抽油机为克服启动力矩大，选用的电动机远远大于实际所需 的功率，处于大马拉小车的轻载状态，电动机利用率只有50%左右，功率因数低，浪费 能源；抽油机是工频运行，不方便调整冲次、冲程，难于达到最佳运行工况，直接影响 原油产量；另外，由于抽油机是变负荷状态，下行时电动机处于发电状态，对电网造成 严重谐波污染，这是多年来困扰机械采油的重大难题。
发明内容为了克服现有抽油机拖动装置能耗大、调产不便、下行状态电动机产生发电导 致谐波污染电网的缺点，本实用新型提供一种抽油机智能拖动装置。本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是抽油机智能拖动装置是由示功 图变送器、动液面变送器、抽油机冲次变送器、电流变送器、电压变送器、功率因数变 送器、数据采集模块、显示操作屏、优化给定模块、实时工况模块、智能控制模块、专 用变频器、磁力启动器、总电源开关和控制柜组成，其特点是在抽油机上安装有示功 图变送器，示功图变送器上接悬绳器下接抽油杆，动液面变送器安装在井口上并对准油 管与套管之间的环形空间，抽油机冲次变送器安装在减速器输出轴上，控制柜安装在电 动机右侧，控制柜上层的面板上安装有显示操作屏，内部安装有数据采集模块、优化给 定模块、实时工况模块、智能控制模块，控制柜下层安装有专用变频器、电流变送器、 电压变送器、功率因数变送器、磁力启动器和总电源开关，示功图变送器、动液面变送 器、抽油机冲次变送器、电流变送器、电压变送器、功率因数变送器分别与数据采集模块 的输入端连接，数据采集模块的输出端分别与显示操作屏、优化给定模块、实时工况模块 的输入端连接，优化给定模块与实时工况模块的输出端分别与智能控制模块输入端连接， 智能控制模块的输出端与专用变频器的控制端连接，专用变频器输出端通过动力电缆经磁 力启动器与电动机连接，在专用变频器输出端与电动机连接的动力电缆上连接有电流变送 器、电压变送器、功率因数变送器，总电源开关上接电网下接专用变频器的输入端。本实用新型的有益效果是本实用新型抽油机智能拖动装置与现有技术比较， 由于应用专用变频器改变电动机电源频率，使之自动调节抽油机冲次，从而提高原油产 量，并使电动机输出功率与实际负荷相匹配，克服了大马拉小车现象，节省了能源，并 抑制了抽油机下行状态下电动机产生发电导致对电网的谐波污染。
以下结合附图对本实用新型做进一步说明[0007]
图1是抽油机结构示意图图2控制柜结构示意图图3是抽油机智能拖动装置工作原理方框图图中1、示功图变送器3、抽油机冲次变送器5、显示操作屏7、实时工况模块9、专用变频器11、电流变送器13、功率因数变送器15、磁力启动器17、悬绳器19、油管21控制柜
具体实施方式
如图1至图3所示本实用新型抽油机智能拖动装置，是由示功图变送器1、动液 面变送器2、抽油机冲次变送器3、电流变送器11、电压变送器12、功率因数变送器13、 数据采集模块4、显示操作屏5、优化给定模块6、实时工况模块7、智能控制模块8、专 用变频器9、磁力启动器15、总电源开关14和控制柜21组成。在抽油机上安装有示功 图变送器1，示功图变送器1上接悬绳器17下接抽油杆18，动液面变送器2安装在井口 上并对准油管19与套管20之间的环形空间，抽油机冲次变送器3安装在减速器16输出 轴上，控制柜21安装在电动机10右边，控制柜上层的面板上安装有显示操作屏5，内部 安装有数据采集模块4、优化给定模块6、实时工况模块7、智能控制模块8，控制柜下层 安装有专用变频器9、电流变送器11、电压变送器12、功率因数变送器13、总电源开关 14和磁力启动器15。其中示功图变送器1、动液面变送器2、抽油机冲次变送器3、电流 变送器11、电压变送器12、功率因数变送器13的测量信号分别与数据采集模块4输入端 连接，同时数据采集模块4的输出端分别与显示操作屏5、优化给定模块6和实时工况模 块7的输入端连接，优化给定模块6与实时工况模块7的输出端分别与智能控制模块8输 入端连接，智能控制模块8的输出端与专用变频器9的控制端连接，数据采集模块4将上 述各变送器的测量信号转换成数字信号通过屏蔽电线与显示操作屏5连接进行显示，数 据采集模块4分别将数字信号传输给优化给定模块6产生最佳优化给定值、传输给实时工 况模块7产生实时工况测量值，将最佳优化给定值与实时工况测量值同时传输给智能控 制模块8，智能控制模块8将最佳优化给定值与实时工况测量值进行比较生成控制指令， 智能控制模块8的输出端与专用变频器9的控制端连接，智能控制模块8将控制指令传 输给专用变频器9改变电源频率，专用变频器9输出通过动力电缆经磁力启动器15与电 动机10连接，从而改变抽油机冲次，实现抽油机自动调节冲次提高产油量，并使电动机 输出功率与实际负荷达到精确匹配，克服了大马拉小车现象，既提高了产量又节省了能油 机下行时，抽油机会带动电动机进入发电状态，这时智能控制模块8将自动发出控制指 令，提高专用变频器9输出的电源频率来提高电动机10转速，从而抑制电动机的发电状 态，消除了谐波对电网的污染。
权利要求1. 一种抽油机智能拖动装置，是由示功图变送器(1)、动液面变送器(2)、抽油机冲 次变送器(3)、电流变送器(11)、电压变送器(12)、功率因数变送器(13)、数据采集模 块(4)、显示操作屏(5)、优化给定模块(6)、实时工况模块(7)、智能控制模块(8)、 专用变频器(9)、磁力启动器(15)、总电源开关(14)和控制柜(21)组成；其特征是 在抽油机上安装有示功图变送器(1)，示功图变送器(1)上接悬绳器(17)下接抽油杆 (18)，动液面变送器(2)安装在井口上并对准油管(19)与套管(20)之间的环形空间， 抽油机冲次变送器(3)安装在减速器(16)输出轴上，控制柜(21)安装在电动机(10)右 侧，控制柜上层的面板上安装有显示操作屏(5)，内部安装有数据采集模块(4)、优化给 定模块(6)、实时工况模块(7)、智能控制模块(8)，控制柜下层安装有专用变频器(9)、 电流变送器(11)、电压变送器(12)、功率因数变送器(13)、磁力启动器(15)和总电源 开关(14)，示功图变送器(1)、动液面变送器(2)、抽油机冲次变送器(3)、电流变送器 (11)、电压变送器(12)、功率因数变送器(13)分别与数据采集模块(4)的输入端连接， 数据采集模块(4)的输出端分别与显示操作屏(5)、优化给定模块(6)、实时工况模块(7) 的输入端连接，优化给定模块(6)与实时工况模块(7)的输出端分别与智能控制模块(8) 输入端连接，智能控制模块(8)的输出端与专用变频器(9)的控制端连接，专用变频器 (9)输出端通过动力电缆经磁力启动器(15)与电动机(10)连接，在专用变频器(9)输出 端与电动机(10)连接的动力电缆上连接有电流变送器(11)、电压变送器(12)、功率因数 变送器(13)，总电源开关(14)上接电网下接专用变频器(9)的输入端。
专利摘要一种抽油机智能拖动装置，是由示功图变送器、动液面变送器、抽油机冲次变送器、电流变送器、电压变送器、功率因数变送器、数据采集模块、优化给定模块、实时工况模块、智能控制模块、显示操作屏、专用变频器、磁力启动器、总电源开关和控制柜组成；数据采集模块的输出端分别与显示操作屏、优化给定模块、实时工况模块的输入端连接，优化给定模块与实时工况模块的输出端分别与智能控制模块输入端连接，智能控制模块的输出端与专用变频器的控制端连接；本实用新型应用专用变频器从而提高产油量，并使电动机输出功率与实际负荷相匹配，节省了能源，在抽油机下行时，抽油机智能拖动装置能够自动提高电动机转速抑制发电状态，消除了谐波对电网的污染。
文档编号H02P27/04GK201802359SQ20102025631
公开日2011年4月20日 申请日期2010年7月13日 优先权日2009年8月12日
发明者宫卓立, 李泉成, 段宇雷 申请人:北京国晶电气制造有限公司