一種新型電機節能裝置的制造方法
【專利說明】
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于電機節能技術領域，尤其涉及一種新型電機節能裝置。
【【背景技術】】
[0002]目前，在油氣田開采設備中，電機的電能消耗約占煤層氣田總用電量的40?70%。原因主要是當油氣田到了中后期，地層下降，造成有些油井必然產液能力不足，這類油井采用電機采油、采氣時，由于產抽不平衡，油井動液面會逐漸降低，當液面低于管式栗體時，抽油栗將長期處于低效率工作。電機大多都處于輕載運行，甚至個別運行段是空載運行，造成油井開采的電費成本居高不下，能源浪費十分嚴重，普遍存在“大馬拉小車”現象。
[0003]但是，目前現有的電機一般都沒有設置節能裝置，電機在工作時功率因素很低，大約0.3左右，無功造成的線路損耗占油田耗能很大一部分。
[0004]為此，有的采用在電機安裝有變頻調速裝置以實現節能，但是采用變頻調速時，改變了抽油機轉速及沖次，容易造成產量下降，因此不適用于大規模推廣。
【【實用新型內容】】
[0005]為了解決現有技術中存在的上述技術問題，本實用新型提供了一種通過無功補償及降壓兩種手段的結合達到節能降壓的目的，既節能又不影響產量，適于大規模應用的新型電機節能裝置。
[0006]本實用新型解決現有技術問題所采用的技術方案為:
[0007]—種新型電機節能裝置，包括有中央控制器、無功優化單元和降壓節能單元，所述中央控制器與無功優化單元和降壓節能單元導通連接;其中，
[0008]所述無功優化單元主要由IGBT晶體管、電抗器、第一接觸器、第一直流熔斷器和直流電容組成，所述IGBT晶體管、電抗器、第一接觸器、第一直流熔斷器和直流電容依次導通連接，所述第一直流熔斷器上并聯有電阻，且所述直流電容的輸出端并聯在電機的回路上；
[0009]所述降壓節能單元主要由節電器、電流互感器、第二接觸器、第三接觸器和斷路器組成，所述節電器、電流互感器、第二接觸器和斷路器依次串聯在電機的回路上，且所述第三接觸器并聯在節電器上。
[0010]進一步地，所述節電器是MMPS節電器，主要由相互導通連接的可控硅和晶閘管組成。
[0011]進一步地，所述降壓節能單元還包括有保護單元和第二直流恪斷器，所述保護單元和第二直流熔斷器串聯連接后并聯在電機的回路上，且保護單元的一端與電流互感器導通連接。
[0012]本實用新型的有益效果如下:
[0013]1、本控制器將無功優化及降壓節能單元整合起來，通過無功補償及降壓兩種手段的結合以達到節能降壓的目的。
[0014]2、本控制器在節能的同時，并不改變抽油機轉速，不會對產量造成影響。
[0015]3、本控制器具有標準通訊接口，能將電機的各種運行參數及狀態通過485接口傳給上位機，自動化程度高；用戶無需親臨現場，即可對電機實現遠程啟停操作，從而大大提高系統自動化程度，節約人力及時間成本。
[0016]4、本控制器配備有旁路裝置，能在故障情況下自動旁路，不會對抽油機造成停機等不利影響，可靠性尚。
【【附圖說明】】
[0017]圖1是本實用新型所述一種新型電機節能裝置實施例的電路結構示意圖。
【【具體實施方式】】
[0018]為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0019]如圖1中所示:
[0020]本實用新型實施例提供了一種新型電機節能裝置，包括有中央控制器(圖中未表示出來)、無功優化單元I和降壓節能單元2，所述中央控制器與無功優化單元I和降壓節能單元2導通連接。其中，所述無功優化單元I主要由IGBT晶體管11、電抗器12、第一接觸器13、第一直流熔斷器14和直流電容組成(圖中未表示出來)，所述IGBT晶體管11、電抗器12、第一接觸器13、第一直流熔斷器14和直流電容依次導通連接，所述第一直流熔斷器14上并聯有電阻15，且直流電容的輸出端并聯在電機3的回路上。所述降壓節能單元2主要由節電器21、電流互感器22、第二接觸器23、第三接觸器24和斷路器25組成，所述節電器21可以是MMPS節電器(工控節電器)，主要由相互導通連接的可控硅和晶閘管組成，其與電流互感器22、第二接觸器23和斷路器25依次串聯在電機3的回路上，且第三接觸器24并聯在節電器21上。
[0021]本實用新型所述新型電機節能裝置的工作原理為:
[0022]所述無功優化單元I采用的是注入電流的補償方式，即通過向系統(電機3的回路)注入與需要補償的無功電流大小相等，但方向的電流來實現補償。具體為:中央控制器根據電流互感器22采樣到的信號分析出需要補償的無功電流分量，然后計算出(如通過求解微分方程組計算)控制IGBT的空間電壓矢量PffM控制信號，使得IGBT晶體管11的逆變橋輸出的電壓作用在無功優化單元I的連接電抗后恰好輸出需要補償的電流;而且整個計算和控制過程都是由高速DSP完成，響應時間達到毫秒級，可以非常快速的補償瞬時負荷。實現適當的電壓和無功功率控制，提高電力系統穩定性，改善電能質量，保障電力系統穩定、高效、優質地運行。
[0023]所述降壓節能單元2運用數字控制理論和技術，對電機3的運行情況進行實時檢測，并可根據電機3負載的變化，從而調節輸入電機的功率，它能在百分之一秒里檢測并供給電機3最適量的電能，動態調整電機3的輸出功率，是降壓節能單元2的核心技術，從而使電機3及供電系統設備運行始終保持在最佳的經濟當量，達到電機3節電運行的目的；而且在不改變電機轉速的前提下，動態調整電機3運行過程中的電壓與電流，保證了電機3的輸出轉矩與實際負荷需求精確匹配，能有效避免電機3因出力過度造成的電能浪費，具有很好的動態節電控制功能，能有效的降低電機3的銅損、鐵損，改善電機3的起動、停機性能，延長電機3的使用壽命。
[0024]作為本實用新型一優選方案，所述降壓節能單元2還包括保護單元26和第二直流熔斷器27，所述保護單元26和第二直流熔斷器27串聯連接后并聯在電機3的回路上，且保護單元26的一端與電流互感器22導通連接。這樣，在電機3回路上配備有旁路裝置(保護單元26和第二直流熔斷器27)，能在故障情況下自動旁路，不會對電機3造成停機等不利影響，可靠性高。
[0025]以上內容是結合具體的優選技術方案對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新型所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種新型電機節能裝置，其特征在于:包括有中央控制器、無功優化單元(I)和降壓節能單元(2)，所述中央控制器與無功優化單元(I)和降壓節能單元(2)導通連接;其中， 所述無功優化單元(I)主要由IGBT晶體管(11)、電抗器(12)、第一接觸器(13)、第一直流熔斷器(I4)和直流電容組成，所述IGBT晶體管(II)、電抗器(I2)、第一接觸器(I3)、第一直流熔斷器(14)和直流電容依次導通連接，所述第一直流熔斷器(14)上并聯有電阻(15)，且所述直流電容的輸出端并聯在電機(3)的回路上； 所述降壓節能單元(2)主要由節電器(21)、電流互感器(22)、第二接觸器(23)、第三接觸器(24)和斷路器(25)組成，所述節電器(21)、電流互感器(22)、第二接觸器(23)和斷路器(25)依次串聯在電機(3)的回路上，且所述第三接觸器(24)并聯在節電器(21)上。2.根據權利要求1所述的新型電機節能裝置，其特征在于:所述節電器(21)是MMPS節電器，主要由相互導通連接的可控硅和晶閘管組成。3.根據權利要求1或2所述的新型電機節能裝置，其特征在于:所述降壓節能單元(2)還包括有保護單元(26)和第二直流熔斷器(27),所述保護單元(26)和第二直流熔斷器(27)串聯連接后并聯在電機(3)的回路上，且保護單元(26)的一端與電流互感器(22)導通連接。
【專利摘要】本實用新型提供了一種新型電機節能裝置，包括中央控制器和與其導通連接的無功優化單元和降壓節能單元，所述無功優化單元主要由IGBT晶體管、電抗器、第一接觸器、第一直流熔斷器和直流電容組成，所述IGBT晶體管、電抗器、第一接觸器、第一直流熔斷器和直流電容依次導通連接，第一直流熔斷器上并聯有電阻，且直流電容的輸出端并聯在電機的回路上；所述降壓節能單元主要由節電器、電流互感器、第二接觸器和第三接觸器組成，節電器、電流互感器和第二接觸器依次串聯在電機的回路上，且第三接觸器并聯在節電器上。這樣，本控制器通過無功補償及降壓兩種手段的結合達到節能降壓的目的，既節能又不影響產量，適于大規模應用。
【IPC分類】H02P23/26
【公開號】CN205377731
【申請號】CN201521137964
【發明人】徐洲, 陳俊嶺, 黃明星, 鄧志浩, 劉良坤
【申請人】珠海萬力達電氣自動化有限公司
【公開日】2016年7月6日
【申請日】2015年12月30日