油田增注泵智能传动节能控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及油田增注泵节能控制装置。油田增注泵智能传动节能控制装置，包括压力变送器、ＰＩＤ控制电路、智能控制模块、电源、整流滤波电路、逆变电路及电动机，压力变送器设置在增注泵的输出端，压力变送器一路与智能控制模块连接，压力变送器的另一路经ＰＩＤ控制电路连接智能控制模块，电源通过整流滤波电路分别与智能控制模块和逆变电路相连，逆变电路与电动机相连。本实用新型专利技术实现了智能控制，降低了对电网载荷冲击，同时对电网无任何污染，保护了用电设备，延长了电动机的使用寿命，提高了电机的效率，节约维修成本，同时具有良好的扩展功能，适用面广，可控制各种类型增注泵。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及油田增注泵节能控制装置。技术背景油田注水是中国很多油田保持高产稳产的重要有效措施。其方法就是把地层中散布的油 集中到油井，再提取上来。由于国内多数油田属于断裂区块油田，每个区块注水范围小，注 水量随开采状况的变化，需要经常调整，大部分注水站都存在额定流量与实际流量不相匹配 的问题。而油田注水由于压力高、水量大，注水电机大多是大功率电动机，电动机长期处于 高耗能状态运行，是油田耗电大户 一般占油田生产耗电的3 0 4 0 %。常规情况下油田高压注水采用闸板阀门控制来调节流量和压力。根据工艺要求，不允许 长时间小排量运行，否则泵内温度升高造成汽蚀和机件烧毁等问题，过去被迫采用大回流方 法阻止温度升高，这样就造成电力的大量消耗，给油田造成了大量的能源损失。注水系统能 耗损失主要在控制阀节流上。通过分析，只有通过结合配注量，降低水压，减少各注水井的 阀门控制压差，就能能达到节能降耗的目的。
技术实现思路
-本技术就是要解决上述问题，通过智能控制模块实现注水井数学模型，实现自适应 自调整功能，从而有效调节注水量，达到节能的目的。 本技术的目的是这样实现的油田增注泵智能传动节能控制装置，包括压力变送器、PID控制电路、智能控制模块、 电源、整流滤波电路、逆变电路及电动机，压力变送器设置在增注泵的输出端，压力变送器 一路与智能控制模块连接，压力变送器的另一路经PID控制电路连接智能控制模块，电源通 过整流滤波电路分别与智能控制模块和逆变电路相连，逆变电路与电动机相连。智能控制模块由单片机、可编程定时器/计数器和三相正弦脉宽调试波发生器依次连接组成。单片机可以选用AT89S52型号。 可编程定时器/计数器可以选用8254型号芯片。 三相正弦脉宽调试波发生器可以选用HEF4752型号。油田增注泵智能传动节能控制装置，实现了对增注泵的自动适应调节与控制。其中增注 泵的注水控制是由智能控制模块接收实时注水流量数据及经PID控制电路调整过的数据参 数，然后通过与智能控制模块内设的注水指示曲线及注水井数学模型进行综合比较，适时分3析注水压力的变化，经过系统进行综合评价，从而根据评价结果及负载的变化按能量需要自动给定，自动调整增注泵的转速，使增注泵的参数趋于最佳，达到节能的目的。本技术采用智能自动传动技术，实现了电动机的零启动、软启动，降低了对电网载荷冲击，同时对电网无任何污染，保护了用电设备，延长了电动机的使用寿命，提高了电机的效率，节约维修成本。另外油田增注泵智能传动节能控制装置具有良好的扩展功能，可提供多种通信接口功能，并实现下述技术效果操作简单、使用方便；组网灵活，易升级、易维护。本技术技术方案智能化程度高，可以实现无人值守，同步跟踪注水压力，适用面广，可控制各种类型增注泵。采用压力变送器反馈电流信号(4一20mA)经PID控制电路组成闭环控制系统。其输出频率的大小由正弦脉宽调制波发生器控制，使电动机的转速自动增加或降低，这样不但减小了电动机的无功功率，而且提高了增注泵的工作效率，节约了能源。附图说明图1是本技术的方框原理图图2是本技术的电路原理图图中符号v^/为压力变送器图中箭头方向为注水流向图中三相正弦脉宽调试波发生器冊F4752的端口 1为管脚0RM1图中三相正弦脉宽调试波发生器HEF4752的端口 2为管脚0YM1图中三相正弦脉宽调试波发生器HEF4752的端口 3为管脚0RC1图中三相正弦脉宽调试波发生器HEF4752的端口 4为管脚0YC1图中三相正弦脉宽调试波发生器HEF4752的端口 5为管脚0BM1图中三相正弦脉宽调试波发生器HEF4752的端口 6为管脚0BC1具体实施例压力变送器在增注泵的输出口采集的注水流量数据。 一路通过PID控制电路，自动调节输入数据的大小，进入单片机AT89S52的Pl. 0端口。另一路直接输入单片机AT89S52的Pl. 1端口 。单片机AT89S52将原始注水流量数据及经PID控制电路调整后的数据与内设的注水指示曲线及注水井数学模型型进行综合比较，实时得出原始注水流量参数与设定注水量参数的差值。单片机AT89S52的端口 P2. 7、 P2. 6、 P2. 5、 P2. 4、 P2. 3、 P2. 2、 P2. 1、 P2. 0、 CS、 WR、XTAL分别与可编程定时器/计数器8254型号芯片端口 D7、 D6、 D5、 D4、 D3、 D2、 Dl、 D0、 CS、 WR、CLK0相连。单片机AT89S52将得出的数据输入可编程定时器/计数器8254型号芯片。可编程定时器/计数器8254型号芯片将数据转换成控制脉宽方波信号，并将控制脉宽方波信号输入三相正弦脉宽调试波发生器。可编程定时器/计数器8254型号芯片端口 0UT2和0UT1分别与三相正弦脉宽调试波发生器的端口 VCT和FCT相连。可编程定时器/计数器8254型号芯片端口 OUT0与三相正弦脉宽调试波发生器的端口 RCT和OCT相连。三相电源经整流滤波电路提供直流电压，经逆变电路输出，为电动机提供动力。三相正弦脉宽调试波发生器HEF4752的端口 1、 2、 3、 4、 5、 6分别与逆变电路的基极ugl、ug4、 ug3、 ug6、 ug5、 ug2相连。主回路由整流滤波电路、逆变电路以及电动机组成。三相正弦脉宽调试波发生器HEF4752输出三对互补的正弦脉宽调制波，通过基极驱动逆变电路，接到逆变电路的开关器件输入端。输出频率低时，脉冲个数多，输出频率高时，脉冲个数少。FCT端口输入控制逆变电路的基波频率。VCT端口输入控制逆变电路的基波电压，控制逆变电路的基波电压保持恒压频比。压力变送器采用美国罗斯蒙特公司生产的的1151型压力变送器，采集增注泵输出口的注水流量数据，输出电信号。PID控制电路根据涡轮流量计输出不同电信号自动调节控制逆变电路的基波电压，从而达到自动调节电动机转速，实现智能传动。最后应当说明的是以上实施例仅用以说明本技术的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本技术进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解依然可以对本技术的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本技术技术方案的精祌，其均应涵盖在本技术请求保护的技术方案范围当中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
油田增注泵智能传动节能控制装置，包括压力变送器、ＰＩＤ控制电路、智能控制模块、电源、整流滤波电路、逆变电路及电动机，其特征在于压力变送器设置在增注泵的输出端，压力变送器一路与智能控制模块连接，压力变送器的另一路经ＰＩＤ控制电路连接智能控制模块，电源通过整流滤波电路分别与智能控制模块和逆变电路相连，逆变电路与电动机相连。

【技术特征摘要】
1、油田增注泵智能传动节能控制装置，包括压力变送器、PID控制电路、智能控制模块、电源、整流滤波电路、逆变电路及电动机，其特征在于压力变送器设置在增注泵的输出端，压力变送器一路与智能控制模块连接，压力变送器的另一路经PID控制电路连接智能控制模块，电源通过整流滤波电路分别与智能控制模块和逆变电路相连，逆变电路与电动机相连。2、 根据权利要求l所述油田增注泵智能传动节能控制装置，特征在于智能控...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜宾，
申请(专利权)人：杜宾，
类型：实用新型
国别省市：41[中国|河南]