抽油机智能控制系统工作原理和特点是:
一、适用井况
1、需要间歇工作的油井
2、经常改变井况的油井 (例如.: 注气井, 注水井)
3、经常断杆的井
4、水平井
5、高含气井
6、低于设计能力的油井功能
二、特点
1、具有自学习功能,可自动识别井下工况
2、具有工频和变频,手动和自动多种工作模式选择
3、自动保持井下动液面恒定
4、矢量控制变频交流电机驱动
5、允许电机速度连续变化
6、适用于标准电机和高滑差电机.
7、户外标准箱体
8、宽工作温度范围,温控风扇开关
9、泵可以更深的放入井中,(由于降低了抽油杆工作强度)可以增加冲程长度, 增加产量, 提高泵效
10、提高可靠性,减少维护,提高设备寿命,包括油泵系统的抽油杆、套管、油泵。 传动系统的减速箱、皮带、电机等.
三、技术规范
1、电机功率范围 P≤7.5~75KW
2、电源额定频率: 50Hz
3、输入电源电压 三相AC,380-440 V±10%
4、输出电压频率 10HZ~60HZ
5、正常工作温度范围 -40° C ~ +50 ° C
6、储存及运输温度 -40° C ~ +60 ° C
7、相对湿度 ≤90%,海拔高度不大于2000m
8、防护等级 IP40
四、工作原理
控制器通过采集电机转矩,输出功率,井下液面值实现三个层次的闭环控制,其中电机转矩为内环,输出功率为中环,井下液面为外环。运用先进科学的算法实现电机和控制器的最佳工况控制。
井下液面的外环控制系统是指以井下液面为控制对象,宏观调控电机的平均速度和油井工作间隙,该控制为小时级控制;输出功率中环控制指以输出功率为控制对象,对输出功率进行分钟级控制,为保证井下泵体的充满度;电机转矩内环控制指以电机转矩为控制对象,对输出电机转矩进行秒级控制,为保证抽油杆的受力合理,同时驱动电源的直流母线电压不要过高。
控制器具有三重自学习功能,第一种为对电机参数和结构特点的自学习功能,通过学习使得控制器与电机获得最佳匹配;第二种为控制器对井下工况的学习,包括井下液面,初始平均功率,电机转矩变化规律等参数,通过学习使得控制器与抽油机系统获得最佳匹配;第三种为工作过程中的自学习修正,在正常工作过程中通过学习对了解的井下工况进行不断的修正,以保证抽油机系统始终工作在正确的状态下。
识别泵充满度自动调节抽汲参数。抽油机全闭环变频智能控制装置是根据电动机输出功率和泵充满度之间的线性关系实现闭环控制,在控制柜内测量电动机的实时输出功率,根据功率识别抽油系统的工作状态,克服了使用载荷—位移传感器存在的各种问题。
变频器单元作为变频调速技术的实施单元,是整个系统最重要的器件之一,本系统配置的是矢量型HB-H9系列高性能变频器。HB-H9系列高性能变频器是沿续通用变频器,在 V/F 控制上标准装备了矢量控制的。可实时检测电机功率及输出转矩。变频器额定电压380-440V,额定功率范围4-75Kw,过载能力为:200%*60秒。
主控制板单元;是以单片机为核心的系统控制中心,用来数据采集、计算、比较及向变频器发送控制信号的关键部件,主控制板采用4层工业PCB 板设计,全部选用工业级器件,适用环境温度-20~65℃。