一种永磁同步电机直驱式抽油机控制器及控制方法

摘要

本发明公开了一种永磁同步电机直驱式抽油机控制器及控制方法，它包含以下步骤:（1）、信号采集；（2）、信号传输;（3）、信号处理与模式判断：集成无线通信功能的DSP数据采集模块在接收悬点载荷与位移的数字信号后，计算出一个冲次的示功图的面积，并且将该冲次的示功图的面积和该油井标准抽油时所采集的示功图面积进行对比，根据面积对比判断抽油机控制模式；（4）、执行模式命令。本发明的有益效果是：利用传感技术实时测量油井示功图数据，在线判别间抽，从而实现抽油机间抽自动化控制，同时减轻了采油工作人员的工作量，合理的间抽避免了空抽，减小了设备的维修率，同时自我动态调整间抽时间达到了节能不减产的目的。

主权项

一种永磁同步电机直驱式抽油机控制器，其特征在于：它包括油井工况检测一体化远程示功仪(1)、集成无线通信功能的DSP数据采集模块(2)、PLC控制器(3)以及变频器(4)，其中，油井工况检测一体化远程示功仪(1)的信号输入端与用于驱动抽油机的永磁同步电机(5)信号传感器相连，用于采集永磁同步电机(5)悬点载荷与位移信号，油井工况检测一体化远程示功仪(1)的信号输出端通过网络与集成无线通信功能的DSP数据采集模块(2)相连，集成无线通信功能的DSP数据采集模块(2)的输出端与PLC控制器(3)的信号输入端相连，PLC控制器(3)的信号输出端与变频器(4)的信号输入端相连，变频器(4)有检测信号输出端和控制信号输出端，其中，控制信号输出端与永磁同步电机(5)相连，检测信号输出端与PLC控制器(3)相连；所述永磁同步电机直驱式抽油机控制器的使用方法，包含以下步骤:(1)、信号采集：油井工况检测一体化远程示功仪(1)采集永磁同步电机(5)上能够直接反映油井工况的悬点载荷与位移信号；(2)、信号传输：利用无线传输技术将其信号传送到集成无线通信功能的DSP数据采集模块(2)；(3)、信号处理与模式判断：集成无线通信功能的DSP数据采集模块(2)在接收悬点载荷与位移的数字信号后，计算出一个冲次的示功图的面积，并且将该冲次的示功图的面积和该油井标准抽油时所采集的示功图面积进行对比，根据面积对比判断抽油机控制模式，其中，当实际测得的示功图面积值大于标准面积的80％，执行抽油机正常控制模式；若实际测得的示功图面积值小于标准面积的60％，抽油机低速运行控制或停机模式；若在两者之间时，执行间抽控制模式；(4)、执行模式命令：其中，判断为正常控制模式时，重复以上步骤；判断为低速运行控制或停机模式时，集成无线通信功能的DSP数据采集模块(2)发送低速运行控制或停机指令给PLC控制器(3)，PLC控制器(3)将其信号传送至变频器(4)，然后变频器(4)变频使永磁同步电机(5)低速运行或停机；判断为间抽控制模式时，集成无线通信功能的DSP数据采集模块(2)发送间抽指令给PLC控制器(3)，PLC控制器(3)将其信号传送至变频器(4)，然后变频器(4)变频使永磁同步电机(5)降速或停机，满足间抽的要求，从而实现控制抽油机的运行状态。