变频电机调速装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种变频电机调速装置，其进线三相电源接端子，端子分别接浪涌保护器和断路器，断路器分别接电能表和能量回馈单元，电能表分别接变频控制单元和电磁接触器，变频控制单元分别接电磁接触器和能量回馈单元，电磁接触器接热继电器，另一端子分别接电磁接触器、热继电器和三相电动机，时间控制单元分别接中间继电器、中间继电器和中间继电器，中间继电器分别接转换开关和变频控制单元，中间继电器分别接转换开关和变频控制单元，中间继电器分别接转换开关和变频控制单元；该变频电机调速装置适应于不同工况的油井，降低电机功率，使得启动电流大大降低，将反发电的能量经过逆变回馈到电网，提高功率因数到０．９５以上，提升效率达到９０％以上。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种变频电机调速装置。
技术介绍
目前，抽油机是应用最普遍的石油开采机械设备之一，也是油田的耗电大户。全国 各大油田均进入了二次开采、三次开采阶段，开采难度高，各型抽油机在配用电动机时，为 了保证抽油机在各种工况下正常运行，也留有一定的功率余量；随着油井由浅入深的抽取， 油井的产液量越来越少，抽油机的负荷也相应减小。由于上述原因，就造成了抽油机的实际 负载率普遍偏低，大部分抽油机的效率在20% 30%之间，最高也不会超过50%，大马拉 小车的现象比较严重，设备大多采用电容补偿、星角Y/Δ、可控硅调压、间抽控制等方法， 这些设备自动化运行程度低，导致油田作业人员人工劳动强度大。由于油田机采井抽油机 是一种大惯量变化负载，所采用的拖动设备是三相异步电机，普遍存在功率因数低，冲程不 可调，反发电白白消耗，自动化程度低等弊端。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种变频电机调速装置，该变频电机调速装置是结合油 田油井运行工况，将变频控制技术、电能回馈技术、时间控制技术、多功况选择技术合理的 优化统一，适应于不同工况的油井，降低电机功率，提高了转矩，变频输出，使得启动电流大 大降低，将反发电的能量经过逆变回馈到电网，提高功率因数到0. 95以上，提升效率达到 90%以上，在用电高峰时进行时间控制，在产量不降低的情况下，自动降低到合理的频率， 大大减小电网的负荷，减少不必要的停电现象，保证用电安全，保证设备平稳运行，能始终 保持油井的最优产量、最节能的方式运行，完全解决油田生产中的以上问题，大大降低人工 的劳动强度、降低生产成本，实现油田的经济运营，自动化运行，在良好的平稳运行前提下 最大限度的节约电能，有效的在不减产的情况下降低用电成本。本技术的进线三相电源接端子，端子分别接浪涌保护器和断路器，断路器分 别接电能表和能量回馈单元，电能表分别接变频控制单元和电磁接触器，变频控制单元分 别接电磁接触器和能量回馈单元，电磁接触器接热继电器，另一端子分别接电磁接触器、热 继电器和三相电动机，时间控制单元分别接中间继电器、中间继电器和中间继电器，中间继 电器分别接转换开关和变频控制单元，中间继电器分别接转换开关和变频控制单元，中间 继电器分别接转换开关和变频控制单元。变频控制单元先把不可变的工频电，通过六个二极管D1、D2、D3、D4、D5和D6整流 变成直流电，次直流电为脉动的直流电，经过Cl滤波得到一个平滑的直流电。RL为缓冲电 阻，是在变频控制单元上电的瞬间限制滤波电容的充电电流，当电容Cl充电完成后，开关 Kl闭合，将RL短路。由Rl、R2、D7、D8、C2和Vl共同组成的制动电路，为了防止电机在减 速或者刹车时反发电造成的直流母线电压过高，当高到一定程度，会把回路里面的整流管 或逆变管击穿，为防止设备被损坏，能量回馈单元解决了这个问题。VD1、VD2、VD3、VD4、VD53和VD6构成了逆变环节，通过直流母线的电流，将直流电变为可调的交流电，供电机使用。为了有效的防止电机在减速或刹车产生的反发电对设备的影响，设计了能量反馈 装置即能量回馈单元，将变频控制单元中的DC+、DC-分别接到能量回馈单元中的DC+、DC-， 这样将电机在减速或刹车时产生的多余能量经过V1、V2、V3、V4、V5、V6和C3构成的逆变电 路变为电网相同相位，相同电压，相同频率的交流电，再经过Ll、L2、L3、C4、C5和C6构成的 滤波电路进行滤波，得到很纯净的三相电回馈到电网，经测试回馈到电网的电能达到反发 电电能的97%以上，有效节省电能。本技术的有益效果是1、根据实际需要，可以任意调整发动机运转频率，本技术可广泛应用于抽油 机等大惯性负载。2、在抽油机上可降低电动机功率，提高功率因数达95%以上，起到缓起缓停的功 能，减少对机械部位的损害。3、在用电高峰进行时间控制，本技术会自动降低到合理频率，从而减小电网 的负荷，减少不必要的停电，保证用电安全，保证产能，节省劳动成本。4、将反发电能量转换成与电网同压同频同相的交流电压，回馈能力达到发电能量 的97%以上，有效的节省电能。附图说明图1是本技术的原理方框图。图2是本技术之变频控制单元的电路图。图3是本技术之能量回馈单元的电路图。具体实施方式请参阅图1所示，为本技术的实施例，本技术的进线三相电源接端子1， 端子1分别接浪涌保护器2和断路器3，断路器3分别接电能表4和能量回馈单元6，电能 表4分别接变频控制单元5和电磁接触器8，变频控制单元5分别接电磁接触器7和能量回 馈单元6，电磁接触器8接热继电器9，端子10分别接电磁接触器7、热继电器9和三相电动 机11，时间控制单元12分别接中间继电器13、中间继电器14和中间继电器15，中间继电器 13分别接转换开关16和变频控制单元5，中间继电器14分别接转换开关16和变频控制单 元5，中间继电器15分别接转换开关16和变频控制单元5。本技术的工作原理是由进线三相电源接到端子1上，端子1把电能分别接到 浪涌保护器2和断路器3上，所述浪涌保护器起到防止雷电高点压、电流窜入本装置，所述 断路器3得电后把电能送到电能表4 ；所述电能表4是电能计量单元，以保证单台设备准确 计量电量，电能表4把电能送到变频控制单元5，所述变频控制单元5得电后，会把电流缓 缓升高，达到预设频率后稳定运行，先把频率不可调的交流电源变成直流电源，直流电源经 过逆变电路变为频率可调的交流电源送给电磁接触器7、端子10和电动机11，所述电动机 11会缓缓提升电流，达到预设频率后稳定运行，在运行过程中，由于抽油机负载比较特殊， 会产生分发电现象且比较严重，此反发电电流会保存在变频控制单元5内，如果反发电电 压过高会损坏变频控制单元5，通常所用的保护方法是用能耗电阻将其过量的电能消耗掉，4而本技术的反发电通过变频控制单元5上的DC+、DC-与能量回馈单元6的DC+、DC-相 连接，所述能量回馈单元6通过自动检测变频控制单元5的直流母线电压，将直流环节的直 流电压逆变到交流电网，从而到达能量回馈电网的目的，回馈到电网的电能达到反发电电 能的97%以上，有效节省电能。所述时间控制单元12进行四段时间调整，输出对应四个常 开断电器，分别送到中间继电器13、中间继电器14和中间继电器15，再由所述选择开关来 选择适合现场工况的适应变频，从而变频器能在用电高峰时在产量不降低的情况下，自动 降低到合理的频率，大大减少电网负荷，保证电网安全可靠运行，所述变频控制单元5发生 故障时，电磁接触器8会自动得电，电磁接触器7会自动断开，所述电磁接触器8将送电给 热接触器9从而使电动机11得电，进行运转，此功能为保证设备不间断的运行，保证生产。如图2所示，变频控制单元5先把不可变的工频电，通过六个二极管D1、D2、D3、D4、 D5和D6整流变成直流电，次直流电为脉动的直流电，经过Cl滤波得到一个平滑的直流电。 RL为缓冲电阻，是在变频控制单元5上电的瞬间限制滤波电容的充电电流，当电容Cl充电 完成后，开关Kl闭合，将RL短路；由Rl、R2、D7、D8、C2和Vl共同组成的制动电路，为了防 止电机在减速或者刹车时反发电造成的直流母本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变频电机调速装置，其特征在于：其进线三相电源接端子（１），端子（１）分别接浪涌保护器（２）和断路器（３），断路器（３）分别接电能表（４）和能量回馈单元（６），电能表（４）分别接变频控制单元（５）和电磁接触器（８），变频控制单元（５）分别接电磁接触器（７）和能量回馈单元（６），电磁接触器（８）接热继电器（９），端子（１０）分别接电磁接触器（７）、热继电器（９）和三相电动机（１１），时间控制单元（１２）分别接中间继电器（１３）、中间继电器（１４）和中间继电器（１５），中间继电器（１３）分别接转换开关（１６）和变频控制单元（５），中间继电器（１４）分别接转换开关（１６）和变频控制单元（５），中间继电器（１５）分别接转换开关（１６）和变频控制单元（５）。

【技术特征摘要】
一种变频电机调速装置，其特征在于其进线三相电源接端子(1)，端子(1)分别接浪涌保护器(2)和断路器(3)，断路器(3)分别接电能表(4)和能量回馈单元(6)，电能表(4)分别接变频控制单元(5)和电磁接触器(8)，变频控制单元(5)分别接电磁接触器(7)和能量回馈单元(6)，电磁接触器(8)接热继电器(9)，端子(10)分别接电磁接触器(7)、热继电器(9)和三相电动机(11)，时间控制单元(12)分别接中间继电器(13)、中间继电器(14)和中间继电器(15)，中间继电器(13)分别接转换开关(16)和变频控制单元(5)，中间继电器(14)分别接转换开关(16)和变频控制单元(5)，中间继电器(15)分别接转换开关(16)和变频控制单元(5)。2.根据权利要求1所述的一种变频电机调速装置，其特征在于所述变频控制单元(5) 先把不可变的工频电，通过六个二极管Dl、D2、...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯中福，张旭扬，
申请(专利权)人：松原市明悟节能设备有限公司，
类型：实用新型
国别省市：22[中国|吉林]