Устройство для автоматического управления электроприводом глубиннонасосной установки Советский патент 1991 года по МПК H02P5/00 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводе штанговых глубиннонасосных установок.

Цель изобретения - повышение надежности.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства.

Устройство содержит реле с катушкой 1, питаемое от сети, размыкающий контакт 2 которого шунтирует интегратор 3, в качестве которого может быть использован любой усилитель постоянного тока с конденсатором 4 в цепи обратной связи, на резистор 5, а замыкающие контакты 6 реле с катушкой 1 включены в цепь диода 7 ограничителя выходного напряжения интегратора и в цепь питания электромагнитной муфты 8, один валик которой связан с валиком исполнительного двигателя 9, а другой валик связан с регулировочным валиком вариато- ра скорости 10, на котором установлена воз- 0s вратная пружина 11. Регулировочный валик vl вариатора скорости связан с движком по- sQ тенциометра 12. на который подается ком- (Д пенсирующее напряжение. Выход Q интегратора соединен с входом усилителя v} 13, реализующего релейную характеристику с зоной нечувствительности, на выходе ко- ч торого включено реле 14 с замыкающим J контактом 15 в цепи питания исполнитель- NJ ного двигателя 9. На потенциометр 16 подается напряжение ограничения -Еогр. с выхода усилителя 17 постоянного тока, на инвертирующий вход которого поступает опорное напряжение +Е0, снимаемое с потенциометра 18, а на неинвертирующий вход поступает напряжение +Едеб. с выхода

дптчика 19 дебита, установленного на скважине Катушка 20 реле включена между анодом диода 7 ограничителя выходного напряжения и потенциометром. Размыкающий контакт 21 реле включен между резистором на выходе интегратора и введенным потенциометром 12 Одни выводы замыкающих контактов 22, 23 реле подключены к цепи питания исполнительного двигателя 9, другой вывод замыкающего контакта 22 реле подключен к одному выходному выводу блока 24 питания, своими входными выводами подключенного к датчику 25 тока, другой вывод второго замыкающего контакта

23реле подключен к управляющему выводу дополнительного потенциометра 26, один вывод которого предназначен для подключения к источнику питания, а другой подключен к другому выходному выводу блока

24питания,

Устройство работает следующим образом.

Предположим, что устройство осуществляет плавный запуск скважины и выводит ее на заданную (первоначально) номинальную скорость откачки, Заданная номинальная скорость откачки жидкости, определяемая величиной напряжения ограничения -Еогр, при нормальном состоянии насоса (отсутствие износа) является неизменной, потому что заданная величина опорного напряжения + Е0 постоянна и сравнивается пока с постоянной величиной напряжения н Едеб., так как отсутствует утечка откачиваемой жидкости в насосе. После достижения номинальной скорости откачки диод 7 ограничителя выходного напряжения интегратора оказывается открытым, а значит, реле с катушкой 20 срабатывает и своим размыкающим контактом 21 разрывает цепь, связывающую выход интегратора с входом усилителя 13. Одновременно замыкающие контакты 22 и 23 упомянутого реле подключают исполнительный двигатель 9 к источнику переменного синусоидального напряжения, характеризующего изменение нагрузки на выходном валу вариатора-редуктора. Исполнительный двигатель 9, подключенный к упомянутому источнику питания при положительном полупериоде вращает регулировочный валик в сторону уменьшения скорости вариатора- редуктора, т.е, позволяет пройти максимальную нагрузку при минимальных оборотах вариатора-редуктора, уменьшая тем самым нагрузку на валу асинхронного двигателя, а следовательно, потребляемую из сети активную мощность, и наоборот при отрицательном полупериоде упомянутого напряжения исполнительный двигатель

вращает регулировочный валик вариатора в сторону увеличения его скорости, т.е. позволяет пройти минимальную нагрузку при максимальных оборотах вариатора-редуктора, что увеличивает нагрузку на валу асинхронного двигателя, а следовательно, и величину потребляемой из сети активной мощности. При максимальной нагрузке, создаваемой станком-качалкой, уменьшается

0 величина потребляемой из сети активной мощности, а при минимальной увеличивается, т.е. происходит сглаживание графика потребляемой из сети активной мощности. Установка продолжает работать в описан5 ном режиме до тех пор, пока из-за износа насоса не начинается утечка откачиваемой жидкости, т.е. уменьшение дебита нефти. В этом случае величина напряжения +Едеб. на выходе датчика 19 уменьшается. Так как ве0 личина опорного напряжения Е0 с которым сравнивается +Едее . постоянная, то на выходе усилителя 17 постоянного тока величина напряжения -Еогр увеличивается, т.е. увеличивается величина напряжения огра5 ничения на выходе интегратора 3. Это приводит к тому, что диод 7 запирается, реле с катушкой 20 обесточивается и своим размыкающим контактом 21 подключает выход интегратора к входу усилителя постоянного

0 тока 13, а замыкающие контакты упомянутого реле отключают цепь питания исполнительного двигателя 9 от источника синусоидального напряжения. Начавшийся процесс интегрирования отрабатывается

5 исполнительным двигателем посредством его подключения замыкающим контактом 15 реле с катушкой 14 к источнику постоянного напряжения, увеличивая скорость откачки глубиннонасосной установки до

0 значения, определяемого новой величиной напряжения ограничения интегратора 3. После достижения нового значения скорости откачки включается реле с катушкой 20 и начинается процесс сглаживания графика

5 потребляемой из сети активной мощности, описанный ранее. Таким образом, благодаря введению дополнительных элементов в устройстве управления приводом глубинно- насосной установки удается повысить на0 дежность работы устройства управления за счет улучшения режима ее работы при,исключении влияния колебания сети питания при работе силовой схемы.

Формула изобретения

5 Устройство для автоматического управления электроприводом глубиннонасосной установки по авт. св. № 828350, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, в устройство дополнительно введены датчик тока, блок питания, дополнительный потенциометр, реле с катушкой и двумя замыкающими и одним размыкающим контактами, катушка реле включена между анодом диода-ограничителя выходного напряжения и потенциометром, размыкающий контакт реле включен между резистором на выходе интегратора и выводом введенного потенциометра, одни выводы первого и второго замыкающих контактов реле предназначены для подключения к цепи питания исполнительного

электродвигателя, другой вывод первого замыкающего контакта реле подключен к одному выходному выводу блока питания, своими входными выводами подключенного к датчику тока, другой вывод второго замыкающего контакта реле подключен к управ- ляющему выводу, дополнительного потенциометра, один вывод которого предназначен для подключения к источнику питания, а другой подключен к другому выходному выводу блока питания.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электропроводе штанговых глубиннонасосных установок. Цель изобретения - повышение надежности электропривода. В устройство введены реле с катушкой 20, одним размыкающим и двумя замыкающими контактами 21,22,23, блок питания 24. датчик тока 25, дополнительный потенциометр. С помощью исполнительного двигателя 9, датчика тока 25, реле с катушкой 20 изменяется скорость вращения вариатора 10. При больших нагрузках скорость уменьшается, при меньших - увеличивается, что позволяет выравнить нагрузку привода, уменьшить от- Ьор активной мощности из сети, а это в свою очередь улучшает режим работы схемы управления при исключении влияния колебаний напряжения сети при работе силовой схемы, что повышает надежность устройства. 1 ил. СП с

f CSTV

HHrri

« is L

ЦА