Устройство для управления электроприводом станка-качалки глубиннонасосной установки
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (11) 515232, и (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено16.09.74 (21) 2063410/24-7 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликоваио25.05.76.Бюллетень %19 (45) Дата опубликования описания 10.06.76 (51) М. Кл.
Н 02 Р 5/06
F 0.4 0 15/00
Государственный номитет
Совета Министров СССР оо делам изобретений
Н OTKPbITNN (Я) УДК
621.313.2 (088.8) (72) Авторы изобретения
Б. М. Плющ и Э. М. Фархадэаде (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ
СТАНКА- КАЧАЛКИ ГЛУБИННОНАСОСНОЙ
УС ТАНОВКИ
Изобретение относится к электроприводу <:лах станка-качалки, что,приводит к снижению
1 . (%
1 в нефтедобывающей промышленности и может . .их1прочностй.и долговечности. быть использовано на нефтяных промыслах, Наиболее близким к предложенному техни где ведется глубиннойасосная эксплуатация,,ческому решению является устройство для нефтяных скважин. ; управления электроприводом станка-качалктт„
Работа станка-качалки характеризуется выполненным по схеме управляемый преобрациклическим графиком нагрузки с периодом зователь-двигатель с цепью обратной связи, цикла, равным продолжительности одного к - в которую включен индуктивный датчик, вэа чания. Вследствие значительной неравномер- имодействуюший с установленным на валу ку ности графика нагрузки возрастает максима" ;:лачком, профиль которого соответствует. пост»: ная и средняя квадратическая мощность. что, роенной в полярных координатах кривой одноприводит к увеличению установленной мощ- ; го цикла изменения момейта нагрузки двига ности приводного электродвигателя и ухудше,теля, снятой для привода беэ обратной свя нию его энергетических показателей., зи, причем кулачок установлен со сдвигом (Известен электропривод станка-качалки его малой оси от оси кри,вошипа .на угол, не содержащий асинхронный электродвигатель.() меньший 45 (2).. о
Вследствие жесткой механической харак- Применение этого устройства приводит к .
1, теристики электропривода станка-качалки с,,:существенному выравниванию нагруэочной див-. асинхронным короткозамкнутым электродви- граммы электропривода станка-качалки н гателем, являющимся в настоящее время нан-. улучшению условий работы насосных штанг более распространенным электроприводом и других конструктивных элементов станка,I станка-качалки, возникают большие динами- : качалки. ческие моменты и динамические усилия в на- Однако элемент системы управления-фи, сосных штангах и других конструктивных уэ- .1гурный кулачок механически связан с.о стан-, I. 515232 ком-качалкой, что затрудняет его установку и эксплуатацию
Целью изобретения является упрощение устройства и улучшение выравнивания нагрузочной диаграммы электропрнвода.
Для этого в него введены датчик тока, .преобразователи частоты в напряжение, узел для сретения и микродвигатель с регулятором скорости, при этом кулачок установлен
> на валу микродвигателя, с входом регулятора скорости которого соединен выход узла для сравнения, один иэ входов которого через преобразователь частоты в напряжение связан с датчиком тока, а второй вход че,рез второй преобразователь частоты в напряжение -с выпрямителем.
На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства.
Устройство для управления электроприводом станка-качалки глубиннонасосной установки содержит .управляемый преобразователь
1 с системой 2, управляющей преобразователем 1. К преобразователю 1 подключен двигатель 3. К ходу системы 2 через выпря- митель 4 подключен выход кондуктивного датчика 5, связанного с фигурным кулачком 6.
Устройство содержит также датчик тока 7, преобразователи 8 и 9 частоты в напряже- ) ние, узел для. сравнения 10 и микродвигатель 11 с регулятором скорости 12, при этом кулачок 6 установлен на валу микродвигателя 1 1, с входом регулятора скорости 12 соединен выход узла для сравнения
10, один из входов которого через преобразователь 8 частоты в напряжение связан с
85 датчиком тока,7, а второй вход через преобразователь 9 частоты в напряжение — с выпрямителем 4..
Устройство работает следующим образом.
Напряжение, снимаемое с датчика тока .,7, изменяемое в соответствии с нагрузкой двигателя 3 по гармоническому закону, с, частотой, определяемой скоростью враще-, ния двигателя, подается на преобразователь
8 частоты в напряжение, на выходе которого получаем напряжение, пропорциональное частоте изменения тока двигателя 3. Это напряжение подается на один из входов узла 10.. На второй вход узла 10 от преобразователя 9 частоты в напряжение через вы50 прямитель 4 подается напряжение, пропорциональное частоте изменения- напряжения на выходе индуктивного датчика 5, определяемой скоростью вращения фигурного кулачка
6 приводимого во вращение при помощи микЭ
55 родвигателя 11, управляемого 1 гулятором скорости 1 2.
При работе глубиннонасосной установки, в случае равенства, частот из. ;енения тока двигателя 3 и напряжения на выходе индуктивного датчика 5,,на выходе узла 10 напряжение равно пулю. В противном случаена выходе блока 10 появляется напряжение,которое, воздействуя на регулятор скорости
12, изменяет скорость вращения микродвигателя ll; а следовательно, и фигурно, го кулачка. 6, приводя к равенству частоту изменения напряжения на выходе индуктивного датчика 5 с частотой двигателя,,согласуя тем самым средйюю скорость врашения фигурного кулачка 6 со средней скоростью . вращения двигателя 3. П ри этом, благодаря обратной связи по положению и профилю фигурного кулачка 6, осуществляемой воздействием на систему, управляющую:тиристорным преобразователем напряжения с выпрямителя 4, можно изменять скорость вращения двигателя 3 по закону, позволяющему в различной степени выравнивать нагруэочную диаграмму двигателя 3 и уменьшить усилия в элементах глубиннонасосной установки.
Формула изобретения
Устройство для управления электроприводом станка-качалки глубиннонасосной установки, выполненным 1Io схеме управляемый преобразователь-двигатель, содержащее систему, управляющую .преобразователем,, к входу êÎторой через выпрямитель подключен выход индуктивного датчика, связанного с фигурным кулачком, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и улучшения выравнивания нагрузочной диаграммы электропривода, в него введены датчик тока, преобразователи частоты в напряжение, узел для сравнения и микродвигатель с регулято- ром скорости, при этом кулачок установлен на валу микродвигателя, с входом регулято - ра скорости которого соединен выход узла г для сравнения, один из входов которого через .преобразователь частоты -в напряжение связан с датчиком тока, а второй вход через второй преобразователь частоты в напряжение - с выпрямителем.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.
1. Патент ClllA М 3778694, кл. 318. 474, опубл, 1973.
2. Авт. св. СССР Л". 347872,МКИ H 02 р
5/06, приоритет 10.08.72.
515232
Составитель B. Кузнецова
Редактор, А. Зиньковский Техред О. Луговая Корректор H. Ковалева, Заказ 1344/105 Тираж 882 Подписное
IIHHHHH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж -, 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент, r..Óæãîðîä, ул. Проектная,4
