[发明专利]一种高压注水泵的电机温度保护控制系统及方法

说明书

本发明公开了一种高压注水泵的电机温度保护控制系统及方法，包括温度控制器（1）、矢量变频器（2）、输出电抗器（3）、接触器（4）、三相异步电机（5）、注水泵（6）、测温电阻（7）和独立风机（8），所述温度控制器（1）分别与矢量变频器（2）、测温电阻（7）和独立风机（8）电连接，矢量变频器（2）与输出电抗器（3）电连接，输出电抗器（3）与接触器（4）电连接，接触器（4）与三相异步电机（5）电连接，三相异步电机（5）与注水泵（6）电连接，所述测温电阻（7）固定于三相异步电机（5）上，独立风机（8）设置于三相异步电机（5）一侧。

技术领域

本发明属于油田注水系统技术领域，具体涉及一种高压注水泵的电机温度保护控制系统及方法。

背景技术

目前油田注水泵主要采用柱塞式注水泵，注水泵的电机为普通三相异步电机，由于油田注水需要连续注水，注水泵的电机每天需要连续工作24小时，每年长期工作，电机温度高；特别是夏季注水泵房环境温度高，电机的表面温度会超过80℃，降低了电机的使用寿命；近年来，为了解决注水泵“大马拉小车”的问题，给注水泵安装变频装置，电机转速降低后，电机同轴风扇的散热能力随着降低，这样使低速运行下电机的温度更高，变频装置产生的高次脉冲及谐波会造成电机的绝缘损坏和温度上升，严重时造成电机烧毁。

为解决此问题，本发明提出了一种高压注水泵的电机温度保护控制系统。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种高压注水泵的电机温度保护控制系统及方法，克服了现有技术中低速运行下电机的温度更高，变频装置产生的高次脉冲及谐波会造成电机的绝缘损坏和温度上升，严重时造成电机烧毁等问题。

为了解决技术问题，本发明的技术方案是：一种高压注水泵的电机温度保护控制系统，包括温度控制器、矢量变频器、输出电抗器、接触器、三相异步电机、注水泵、测温电阻和独立风机，所述温度控制器分别与矢量变频器、测温电阻和独立风机电连接，矢量变频器与输出电抗器电连接，输出电抗器与接触器电连接，接触器与三相异步电机电连接，三相异步电机与注水泵电连接，所述测温电阻固定于三相异步电机上，独立风机设置于三相异步电机一侧。

优选的，所述独立风机与三相异步电机不同轴，其中三相异步电机自带有同轴风机。

优选的，所述独立风机与三相异步电机自带的同轴风机设置于三相异步电机同侧，其中独立风机与三相异步电机自带的同轴风机之间的夹角小于10°。

优选的，所述矢量变频器包括整流电路和逆变回路，整流电路输入端通过电源输入端连接温度控制器，整流电路输出端连接逆变回路输入端，逆变回路输出端通过电源输出端连接输出电抗器。

优选的，所述矢量变频器内置有LDC电抗器，其中LDC电抗器输入端连接整流回路输出端，LDC电抗器输出端连接逆变回路输入端。

优选的，所述独立风机的输入端连接温度控制器的输出端，当三相异步电机启动时，温度控制器通过测温电阻采集三相异步电机的速度及角度，实时控制独立风机的转速，使得独立风机产生的散热风量与三相异步电机散热风量是同方向累加风量。

优选的，所述测温电阻固定于三相异步电机的轴瓦上，能够实时测量三相异步电机的温度，并把测的温度信号实时传给温度控制器。

优选的，一种如上任一项所述的高压注水泵的电机温度保护控制系统的控制方法，包括以下步骤：

步骤1：温度控制器根据测温电阻实时传输的温度信号，得到三相异步电机的温度采集值T；在系统通电开机后，三相异步电机刚开始运转时，独立风机处于停机状态；

步骤2：判断温度采集值T与三相异步电机温度上限值T3的大小，若温度采集值T大于三相异步电机温度上限值T3，则由温度控制器自动切断矢量变频器的输入电源，从而使得注水泵和三相异步电机停止工作，起到电机超温保护的功能；