惯性拖曳设备能量回收装置制造方法及图纸

一种可将工矿企业生产设备中的空耗能及未加利用能耗加以收集并储存，实现回收能量的二次利用，达到节能降耗目的的惯性拖曳设备能量回收装置，包括蓄电装置、充放电端，其特殊之处是：在蓄电装置和充放电端之间接有放电电路，在充放电端和蓄电装置正极之间接有充电电路，在充放电端还接有过赢放电电路，所述的蓄电装置两端引出供电输出端。本实用新型专利技术可应用在石油开采井上作业、离心甩干等有惯性拖曳设备，回收的能量除可做井上生产作业时的灯光照明及井口防结蜡加热外，还可以通过多个联机运行二极管将多台变频器并行组合工作，把多台设备回收的能量用以实现部分生产、生活、办公场合的供电等，如电动机工作过程中蓄电装置提供电能可持续用于井上作业照明和井口防蜡加热。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种惯性拖曳设备能量回收装置。
技术介绍
目前工矿企业生产设备中的空耗能和未加利用能耗，前者如电动机额定功率大于设备平均运行功率，后者如游梁式抽油机下冲程电动机发电产生的可利用能量。由于变频器直流母线滤波电容的容量出于成本等因素，其容量不大，只能起到改善直流电效果的作用，不能较长时间平峰使其电压值在安全范围内。在电动机被动发电而产生再生电压时，此时的电压达700-950V，大大高于正常电压值，致使变频器频频保护而停止运行，甚至因电压过高烧损相关器件而严重影响生产作业。虽然采用当今流行的能量回馈器技术，但能量回收效果甚微，实测回收率仅为2-6%，充其量仅能起到变频器的再生过压保护器的作用，远远达不到国家发改委提出的“节能、降耗”和“发展使用绿色新能源”的要求。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种可将工矿企业生产设备中的空耗能及未加利用能耗加以收集并储存，实现回收能量的二次利用，达到节能降耗目的的惯性拖曳设备能量回收装置。本技术的技术方案是一种惯性拖曳设备能量回收装置，包括蓄电装置、充放电端，其特殊之处是在蓄电装置和充放电端之间接有放电电路，在充放电端和蓄电装置正极之间接有充电电路，在充放电端还接有过赢放电电路，所述的蓄电装置两端引出供电输出端。上述的惯性拖曳设备能量回收装置，所述的蓄电装置、放电电路、充电电路、过赢放电电路为多组且分别组成一个回收单元，每组回收单元中的蓄电装置两端通过一个联机运行二极管、缓存蓄电池与应急逆变电源相连，其中联机运行二极管接在蓄电装置和缓存蓄电池的正极之间，应急逆变电源引出联机供电输出端。上述的惯性拖曳设备能量回收装置，所述的放电电路是由串联在蓄电装置和充放电端之间的第一防逆向二极管和控制开关Kl组成，所述的充电电路是由串联在充放电端和蓄电装置正极之间的控制开关K2和第二防逆向二极管组成。上述的惯性拖曳设备能量回收装置，所述的放电电路是由接在蓄电装置正极和充放电端之间的控制开关K4构成，所述的充电电路是由接在充放电端和蓄电装置正极之间的二极管组成。上述的惯性拖曳设备能量回收装置，所述的过赢放电电路是由串联的放电电阻及控制开关K3组成。上述的惯性拖曳设备能量回收装置，所述的蓄电装置是由蓄电池组和并联在蓄电池组两端之间的大容量电容组构成。上述的惯性拖曳设备能量回收装置，所述的蓄电装置为法拉电容。本技术可应用在石油开采井上作业、离心甩干等有惯性拖曳设备，回收的能量除可做井上生产作业时的灯光照明及井口防结蜡加热外，还可以通过多个联机运行二极管将多台变频器并行组合工作，把多台设备回收的能量用以实现部分生产、生活、办公场合的供电等，如将抽油机下冲能量加以收集并储存，在抽油机上冲程状态时将该能量提供给电动机或其它用途，从而实现真正意义上的实效节能，即变频节电、可变冲次节电、下冲终点间歇候油节电和下冲程能量再利用的综合节能措施。附图说明图1是本技术(单台运行)的电路方框图；图2是本技术的电路原理图(对应实施例1)；图3是本技术的电路原理图(对应实施例2)；图4是本技术(多台联机运行)的电路方框图；图5是本技术中蓄电装置(对应实施例4)的电路结构图。图中蓄电装置1，蓄电池组Γ，供电输出端2、3，充放电端4，放电电路5，充电电路6，过赢放电电路7，控制器8，变频器9，大容量电容组C，法拉电容CT，滤波电容Cl，第一防逆向二极管D1，第二防逆向二极管D2，二极管D3，联机运行二极管D4，控制开关Κ1，第二控制开关Κ2，控制开关Κ3，控制开关Κ4，放电电阻R1，三相整流器DR1、输出功率逆变晶体管 MT,三相电Α、B、C，缓存蓄电池ΒΑΤ，应急逆变电源EPS，联机供电输出端EA、EB、EC和EN。具体实施方式实施例1如图1所示，本技术包括一个蓄电装置1、充放电端4，所述的蓄电装置1是由蓄电池组r和并联在蓄电池组r之间的大容量电容组C构成，在蓄电池组r的正极和充放电端4之间接有由串联的第一防逆向二极管Dl和控制开关Kl构成的放电电路5，在充放电端4和蓄电池组f的正极之间接有由串联的第二控制开关K2和第二防逆向二极管D2 构成的充电电路6，在充放电端4接有由串联的放电电阻Rl及控制开关K3组成的过赢放电电路7，所述的过赢放电电路7的另一端使用时接直流母线负端。所述的大容量电容组C 的两端引出用于回收能量的供电输出端2、3。所述的控制开关K1、K2、K3可以采用机械开关、电触点、开关管、VM0S、IGBT、晶闸管等，本实施例以采用开关管为例。实际接线时，控制开关ΚΙ、K2、K3的控制端与控制器8 (可采用PLC、RTU、单片机等)的输出端相连，控制器8的输入端与蓄电池组f及由三相整流器DR1、滤波电容Cl、输出功率逆变晶体管MT组成的变频器9的直流母线正端相连，充放电端4与直流母线正端相连，供电输出端2、3与井上生产作业时的照明灯和/或井口防结蜡加热器相连。在电动机D被动发电(变频器9的直流母线产生再生电压)时，控制器8输出控制信号使控制开关K2导通，其能量(直流母线电压)被蓄电池组钳位在安全范围内，大容量电容组C和蓄电池组厂0共同参与能量吸收与储存；当电动机D转入非发电状态时，由控制器8发出控制信号使控制开关Kl开通，只要大容量电容组C两端电压高于变频器9内部的三相整流器DRI的输出电压，蓄电池组f和大容量电容组C的电压使整流器DRI内部二极管反向截止而禁止三相电向变频器9输送能量，此时只有蓄电池组Γ和大容量电容组C的能量参与电动机D供电，当其电压降低至三相整流器DRI的输出电压时，才允许三相电A、 B、C向变频器9输送能量，通过控制器8监测蓄电池组厂0充放电赢亏状态，当蓄电池组f 过赢时，通过控制器8控制使过赢放电电路7导通进行放电，当过亏时通过控制器8控制使放电电路5关断，保证蓄电池组1—0不会过充过放。在电动机D工作过程中，大容量电容组C提供电能可持续用于井上作业照明和井口防蜡加热。实施例2如图2所示，本技术包括一个蓄电装置1、充放电端4，所述的蓄电装置1是由蓄电池组厂和并联在蓄电池组厂两端的大容量电容组C构成，在蓄电池组f的正极和充放电端4之间接有由二极管D3构成的放电电路5，在充放电端4和蓄电池组f的正极之间接有由控制开关K4构成的充电电路6，在充放电端4 (放电电路5的输出端)接有由串联的放电电阻Rl及控制开关K3组成的过赢放电电路7，所述的过赢放电电路7的另一端使用时接直流母线负端。所述的大容量电容组C的两端引出用于回收能量的供电输出端2、3。所述的控制开关K3、K4可以采用机械开关、电触点、开关管、VMOS、IGBT、晶闸管等，本实施例以采用开关管为例。实际接线时，控制开关K3、K4的控制端与控制器8 (可采用PLC、RTU、单片机等)相连，控制器8的输入端与蓄电池组f及由三相整流器DR1、滤波电容Cl、输出功率逆变晶体管MT组成的变频器9的直流母线正端相连，充放电端4与变频器9的直流母线相连，供电输出端2、3与井上生产作业时的照明灯和/或井口防结蜡加热器相连。在电动机D被动发电(变频器直流母线产生再生电压)时，控制器8输出控制信号使控制开关K4导通，其能量(直流母线电压)被蓄电池组f钳位在安全范围内，大容量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：葛敬东，
申请(专利权)人：葛敬东，
类型：实用新型
国别省市：