[实用新型]一种抽油机大功率直流无刷电机的节能控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种抽油机电机的控制装置，具体涉及一种抽油机大功率直流无刷电机的节能控制装置。

背景技术

永磁直流无刷电动机具有结构简单、体积小、重量轻、效率高、功率因数高等优点，将大功率直流无刷电动机作为抽油机的动力设备，取代传统的三相异步电机和变频器，可节约能源、降低成本。

抽油机使用的电机数量多、容量大、年运行时间长、导致耗电量大；且油田抽油机，特别是传统游梁式抽油机的工作区间分为上冲程和下冲程，不同工作区间抽油机的速度不同，其独特的工作特性，要求频繁调速，在频繁调速的过程中产生了较多的再生电能，而这部分再生电能无法回馈电网重新利用，只能通过电阻转化为热能消耗掉，造成能源浪费。

目前，主要通过改进直流无刷电动机的控制装置的结构，以达到降低能耗的目的，用于普通直流无刷电机的节能控制装置已经比较成熟，但缺少根据抽油机的工作特点、对大功率直流无刷电动机进行控制、并达到较好节能效果的控制装置。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种抽油机大功率直流无刷电机的节能控制装置，根据抽油机的工作特点，对大功率直流无刷电动机进行控制，具有较好的节能效果。

本实用新型所采用的技术方案是，一种抽油机大功率直流无刷电机的节能控制装置，包括节能管理单元，节能管理单元通过数据/控制总线分别与存储模块、直流无刷电动机变频驱动单元和直流无刷电动机回馈节能单元相连接，节能管理单元与键盘连接，直流无刷电动机变频驱动单元分别通过数据/控制总线、母线和电源总线与直流无刷电动机回馈节能单元相连接，直流无刷电动机变频驱动单元和直流无刷电动机回馈节能单元分别与母线电压检测模块连接。

本实用新型的特征还在于，

节能管理单元通过RS232/485标准数据接口与计算机/PDA相连接。

直流无刷电动机变频驱动单元包括电源管理模块，电源管理模块分别与核心DSP控制模块和反电动势采集模块相连接，核心DSP控制模块和反电动势采集模块分别与功率驱动模块连接，电源管理模块还与功率驱动模块连接，核心DSP控制模块还与反电动势采集模块连接。

直流无刷电动机回馈节能单元包括母线电压及电网参数检测模块，母线电压及电网参数检测模块分别与回馈PWM核心控制模块和回馈PWM功率驱动模块连接，回馈PWM核心控制模块和回馈PWM功率驱动模块分别与调理模块连接，母线电压及电网参数检测模块还与调理模块相连接，回馈PWM核心控制模块还与回馈PWM功率驱动模块连接。

核心DSP控制模块的CPU选用DSP。

回馈PWM核心控制模块的CPU选用DSP。

本实用新型节能控制装置的优点，

1.可依据抽油机的工况和油井的实际供液能力，动态调整抽取速度，节约电能，增加原油产量。

2.采用无级调速，调节合适的冲次，在满足泵效的情况下，电能消耗最小。同时，不需停产调节速度，提高了生产效率。

3.可根据抽油机的特殊工况，将转速控制分为上冲程转速控制和下冲程转速控制，上冲程提高电动机转速，下冲程降低电动机转速，减少漏失，提高泵效。

4.将直流无刷电机在调速过程中产生的再生电能实时回馈电网，达到最大程度的节能。

附图说明

图1是本实用新型节能控制装置一种实施例的结构示意图；

图2是本实用新型节能控制装置的工作流程图。

图中，1.节能管理单元，2.直流无刷电动机变频驱动单元，3.直流无刷电动机回馈节能单元，4.存储模块，5.母线，6.电源总线，7.键盘，8.数据/控制总线，9.计算机/PDA，10.抽油机相关冲程传感器，11.直流无刷电机，12.电网，13.母线电压检测模块。

其中，2-1.电源管理模块，2-2.核心DSP控制模块，2-3.反电动势采集模块，2-4.功率驱动模块，3-1.母线电压及电网参数检测模块，3-2.回馈PWM核心控制模块，3-3.回馈PWM功率驱动模块，3-4.调理模块。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。